組織制御学

About关于研究室

ナノ・ミクロの組織を、計算で制御する。

組織制御学研究室は、金属材料をつくるナノ・ミクロの材料組織を制御し、優れた特性をもつ材料を生み出すことを目指しています。
金属の性質を引き出すには、凝固や析出、粒成長といった現象のなかで組織を思いどおりにつくる必要があります。
主な手段は計算材料科学で、理論や実験、データ科学も合わせて使います。
材料組織の学理を発展させ、高品質で高機能な新しい材料の開発につなげます。

Research研究课题

金属材料をつくるナノ・ミクロの材料組織を制御し、優れた特性をもつ材料を生み出すことを目指しています。計算材料科学を主な手段として、理論・実験・データ科学も合わせ、材料組織の学理の発展に取り組んでいます。

※示意图

材料組織のシミュレーション↗

金属をつくる工程でできる材料組織を予測して自在に制御するため、組織の動きを数理モデルと計算機シミュレーションで解き明かします。凝固でのデンドライト成長や、熱処理中の析出などが対象です。

※示意图

データ同化でパラメータを推定↗

シミュレーションに必要な入力の値を、データ科学の手法であるデータ同化で推定します。鋳型で測った冷却曲線だけから、溶けた金属と鋳型のあいだの熱の伝わり方を推定できます。

※示意图

マクロ偏析の計算を速く正確に↗

鋳塊にできる成分の大きなかたよりを減らすため、シミュレーションの精度と速度を上げます。機械学習でミクロな偏析のふるまいを取り込み、格子ボルツマン法で流れの計算を高速にします。

※示意图

分子動力学で原子から見る↗

組織のシミュレーションでは扱えない原子レベルの詳細を理解するため、分子動力学法で原子の動きを計算します。固体と液体の界面の物性値の算出や、核ができるようすの解析を行っています。

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