分子シミュレーションと機械学習の協働による非古典的核生成現象の素過程の探求

• 研究課題/領域番号: 25K01180
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 高橋 和義 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (60645208)
• 研究分担者: 遠藤 克浩 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (80964858)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2027年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 相転移 / 非古典的核生成 / 分子シミュレーション / 機械学習

研究開始時の研究の概要

ある種の相転移のはじまりを説明する理論として古典核生成理論が広く受け入れられている．しかしながら近年の分野横断的な観察は，同理論からかけ離れた「非古典的」核生成の存在を示唆している．非古典的核生成は，結晶化，溶液における析出，固体－固体構造転移，液晶－液晶相転移などで散見されているにもかかわらず，直接的な観察やシミュレーションの困難さから，十分な探求は行われていない．本研究では，現象を分子の解像度で検証可能なシミュレーションと，材料中の複雑で局所的な分子集合構造を同定する汎用性の高い機械学習技術の組み合わせにより，非古典的核生成の素過程を解き明かし，その制御のための知的基盤の構築を試みる．