| 研究課題/領域番号 |
20K05301
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29010:応用物性関連
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
DAM HieuChi 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70397230)
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| 研究分担者 |
水上 卓 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50270955)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 磁性材料 / データ駆動型AI / 第一原理計算 / データ駆動型材料探索 / 結晶性磁性材料 / 説明可能なAI / マテリアルインフォマティクス / 磁性材料探索 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，強い磁力と高い構造安定性をもつ結晶の発見を目的とする．そのため応用と学理を両立する物性現象の理解を重視した説明可能なAIと材料科学との融合を図り，磁石材料の開発に寄与する新しい基盤を構築する．希土類磁性材料の探索問題に適用し，系統的に安定な結晶構造を発掘し，構造・安定性・磁性の相関関係を抽出し，高性能磁石の候補材料を提案する.
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| 研究成果の概要 |
本研究は構造物性機構の理解を重視したAIと材料科学の首尾一貫的な枠組みを構築し，RE（希土類金属）ーT（遷移金属・構造安定化元素）ーX（軽元素）結晶性磁性材料の候補空間を系統的に探索し，高磁気能で構造安定性をもつ代替結晶候補を発見した。特に、優れた磁気特性を示すThMn12構造を持つSmFe12系化合物をホスト格子として選定し，結晶性構造の各原子サイトへの元素置換・挿入操作で作成できる膨大な候補空間を自動生成機によって構築し、第一原理計算と能動学習手法を統合した材料探索手法を確立し、優れた磁気特性を示すThMn12構造を持つSmFe12系化合物に適用し、SmFe12置換構造の候補を推奨できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は構造物性機構の理解を重視したAIと材料科学の首尾一貫的な枠組みを構築し，RE（希土類金属）ーT（遷移金属・構造安定化元素）ーX（軽元素）結晶性磁性材料の候補空間を系統的に探索し，高磁気能で構造安定性をもつ代替結晶候補を発見することと構造物性科学に対して，理解・応用の両面で貢献するした。特に、ThMn12構造を持つ磁石材料SmFe12化合物に対して、網羅的に結晶構造の各原子サイトに元素を置換を行い、第一原理計算と能動学習手法を統合した材料探索法を確立し、SmFe12置換構造の有望な候補を見つけた。この結果、新規磁石材料の開発に貴重な構造、物性、安定性に関する知見を得ることができた。
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