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実験・情報科学を統合した有機薄膜蒸着システム

研究課題

研究課題/領域番号 18K14126
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
研究機関京都大学

研究代表者

Packwood Daniel  京都大学, 高等研究院, 講師 (40640884)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード有機薄膜 / 低速電子線回折 / 走査トンネル顕微鏡 / 低速電子線回折シミュレーション / ベイズ最適化 / 教師なし機械学習 / 薄膜構造の解明 / 低速電子線解析 / 電子線回析シミュレーション / 結晶性 / 機械学習 / 最適化 / 構造解明 / 第一原理計算 / 実験・理論・情報の融合 / 薄膜構造解明
研究成果の概要

金属基板上の有機薄膜は有機エレクトニクス(OLEDなど)のための電荷輸送層として広く使用されている。このプロジェクトでは、高い結晶性を示す小分子薄膜につながる蒸着条件(蒸着時間、基板の温度など)を導く機械学習アルゴリズムを目指していた。・アルゴリズムのためのトレーニングデータを収集することができた。このデータが幅広い薄膜の状態(準単一層から~数層膜まで)にわたることを走査トンネル顕微鏡で確認した。しかし、アルゴリズムをうまく実行するにはさらなるのトレーニングデータが必要と分かった・また、有機薄膜に対する低速電子線回折パターンによって有機薄膜の構造を解明するための計算手法に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

・By minimizing trial-and-error, the algorithm will reduce the time required to deposit high-quality small molecule thin films, and might accelerate the development of organic electronics based upon small-molecule films.

・Organic thin film structure might be elucidated with our computational method.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Exploring the configuration spaces of surface materials using time-dependent diffraction patterns and unsupervised learning2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel M. Packwood
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 5868-5879

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62782-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Structure prediction and control for functional surface materials2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel M. Packwood
    • 学会等名
      Applied Math for Energy: Future Directions (workshop at I2CNER, Kyushu University)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面上の分子集合体のための機械学習2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel M. Packwood
    • 学会等名
      近畿化学協会コンピューター化学部会 第107回例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Informatics for self-assembled materials2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel M. Packwood
    • 学会等名
      First Max Planck-VISTEC Symposium on Materials Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Machine learning for surface-assisted self-assembly2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel M. Packwood
    • 学会等名
      NANOMAT2019 (CNRS, France)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low-energy electron diffraction from organic monolayers2019

    • 著者名/発表者名
      Daniel Packwood
    • 学会等名
      SPIRITS International Symposium 2019 - Regulation of cell fate and disease treatment
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Machine learning for nanomaterials assembly on surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Daniel Packwood
    • 学会等名
      Interfacing Machine Learning and Experimental Methods for Surface Structures
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Scientific Reports website

    • URL

      https://www.nature.com/articles/s41598-020-62782-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Research group website

    • URL

      http://www.packwood.icems.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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