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2020 Fiscal Year Annual Research Report

第一原理計算とインフォマティクスを活用した新しい高イオン伝導性結晶の探索

Research Project

Project/Area Number 18H03843
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 功  京都大学, 工学研究科, 教授 (70183861)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords第一原理計算 / インフォマティクス
Outline of Annual Research Achievements

本研究は新規材料の発見を目指して、統計解析として「推薦システム」と「ベイズ最適化」による仮想スクリーニングという手法を開発して活用し、統計解析を前提としたデータ獲得を多数の第一原理計算と多数の合成・解析実験によって実施し、適切な候補材料を絞り込んだ。
また、合成条件に対しても推薦システムを導入することを目指し、これを可能にするために、幾つかの合成手法のもと多数の条件で並列実験を行い、合成の成功データと失敗データを蓄積し、データを統計学習の結果に基づいて逐次的に増やしていくことができた。
ここまで絞り込んだ成果をもとに、ピンポイントでの新材料合成実験とイオン伝導度評価を実施した。検証実験の結果は、必要に応じてベイズ最適化による仮想スクリーニングの段階に帰還させることができた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

(5 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Application of machine learning potentials to predict grain boundary properties in fcc elemental metals2020

    • Author(s)
      Takayuki Nishiyama, Atsuto Seko, and Isao Tanaka
    • Journal Title

      Phys. Rev. Materials 4, 123607 (2020)

      Volume: 4 Pages: 123607-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevMaterials.4.123607

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] First-Principles Study on the Stability of Weberite-Type, Pyrochlore, and Defect-Fluorite Structures of A23+B24+O7 (A = Lu3+–La3+, B = Zr4+, Hf4+, Sn4+, and Ti4+)2020

    • Author(s)
      Ushio Matsumoto, Takafumi Ogawa, Satoshi Kitaoka, Hiroki Moriwake, and Isao Tanaka
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. C

      Volume: 124(37) Pages: 20555-20562

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c05443

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スラリーを用いた並列固相反応合成における溶媒の検討2021

    • Author(s)
      須賀隆裕、林博之、田中功
    • Organizer
      日本金属学会 2020年春期第168回講演大会
  • [Presentation] 機械学習ポテンシャルを用いた結晶粒界構造の探索2021

    • Author(s)
      西山隆之、世古敦人、田中功
    • Organizer
      日本金属学会 2020年秋期第167回講演大会
  • [Presentation] 第一原理フォノン計算を用いた Mg {10-12} 双晶界面の解析2020

    • Author(s)
      溝上慧祐、田中功
    • Organizer
      日本金属学会 2020年春期第168回講演大会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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