材料データ科学グループ

材料科学とデータ科学が創造する新しい材料学の世界

高度情報化社会を迎え、材料研究は新しい時代を迎えようとしています。それは材料科学とデータ科学と融合した新しい材料学です。ここではハイスループット材料合成・評価で系統的に得られた実験データ、蓄積された材料データ、それに機械学習などのデータ科学を使って新材料開発を目指します。

専門分野・研究対象

先進的な材料の創出は、我が国のものづくりの基盤を成すものであり、イノベーション創出の基盤を支えてきた。しかしながら、材料開発に要する時間とコストは著しく増加しており、加えて産業への展開にも多大な時間を要している状況にある。近年、第一原理計算の自動計算で、金属や酸化物、有機材料などの材料データの蓄積が盛んである。また、研究機関や大学蓄積された材料データを公開し、機械学習を使って新材料開発に適用する試みが始まっている。我が国おいても効率的な研究開発や産業への迅速な展開の必要になっており、ハイスループット実験とデータ科学使った日本オリジナルな材料開発体制が求められています。当グループではデータ科学をつかって新材料開発のための設計手法を開発し、それをハイスループット実験で実証することを目指します。




(1) ハイスループット材料合成・計測による高効率材料スクリーニング

NIMSではマテリアルズインフォマティクスのために系統的な実験データを提供するハイスループット材料合成法 (コンビナトリアル材料合成) の開発を進めています。対象は多元型酸化物で構成される誘電体、電極材料など半導体関連材料です。


(2) 計算科学やデータ科学による物資・材料の記述子の探索

多くの材料データから目的の材料を高効率に探索するためには、計算科学やベイズ推定などを使った予測だけでなく、特徴量である記述子を使って探索する必要があります。ここでは各種材料開発のための記述子ライブラリーの作成を進めます。


(3) ハイスループット計測 : スパースモデリングを使った材料解析

計測データが増えることで、そのスペクトル解析にもデータ科学を利用する必要があります。ここではスパースモデリングなどの手法を使って目的の物性情報や特徴量を抽出し可視化する計測技術を開発します。


お問い合わせ先

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