マテリアルズインフォマティクスの主軸を担う計算科学シミュレーション技術の基礎と材料設計への応用

セミナー趣旨

　近年のマテリアルズインフォマティクスの発展は目覚しく、多くの企業で、マテリアルズインフォマティクスを今後、十分に活用できるかどうかが、将来の企業における材料開発の成否を分ける重要な鍵となるとの認識が広がりつつあります。一方で、マテリアルズインフォマティクスにおいては、計算科学シミュレーションが重要な役割を担っており、マテリアルズインフォマティクスと計算科学シミュレーションの連携が不可欠であることも、多くの企業において広く認識されています。
　そこで本講演では、マテリアルズインフォマティクスの主軸を担う計算科学シミュレーションの基礎から応用までの講義を中心に行うとともに、計算科学シミュレーションを活用した様々な材料設計の成功例を紹介します。また、聴講者の方には、計算科学シミュレーションをいかに実際の企業における材料開発に応用可能であるか、どうすれば計算科学シミュレーションを有効に活用できるのかの基礎を理解して頂けるものと考えています。

受講対象・レベル

・企業において、実験による試行錯誤的な研究開発ではなく、電子・原子レベルの計算科学シミュレーションとマテリアルズインフォマティクスを活用することで、効率的かつ高速な材料設計を実現したいと考えておられる方。
・特に、マテリアルズインフォマティクスの主軸を担う計算科学シミュレーションに興味があり、実際に企業においてどのように計算科学シミュレーションを活用することができるのかの知識を得たいと思っておられる方。

必要な予備知識

特に予備知識は必要ありません。基礎から解説いたします。

習得できる知識

・マテリアルズインフォマティクスの主軸を担う計算科学シミュレーションを、企業における製品開発にどのように応用することができ、これまでにどのような成功例があるのかの知見を得ることができます。
・将来的に、計算科学シミュレーションを、いかに企業における製品開発に役立たせることができるのかの道筋を理解することができます。
・さらに、計算科学シミュレーションとマテリアルズインフォマティクスをどのように連携させていくべきかも理解することができます。

セミナープログラム

１． マテリアルズインフォマティクスの主軸を担う計算科学の企業における意義と活用方法
　　　1-1. 企業における計算科学シミュレーションの意義と活用方法
　　　1-2. マテリアルズインフォマティクスと計算科学シミュレーションの連携
　　　1-3. マテリアルズインフォマティクスを活用した計算科学による高速スクリーニング
　　　1-4. 計算科学シミュレーションによる特許戦略
　　　1-5. 計算科学シミュレーションを活用した産学連携

２． 計算科学シミュレーションの基礎
　　　2-1. ニューラルネットワークの基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　　　2-2. 分子力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　　　2-3. 分子動力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　　　2-4. モンテカルロ法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　　　2-5. 量子化学の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　　　2-6. 量子分子動力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界

３． 計算科学シミュレーションによる実践的材料設計
　　　3-1. トライボロジーへの応用
　　　3-2. 化学機械研磨プロセスへの応用
　　　3-3. 材料合成プロセスへの応用
　　　3-4. 精密加工プロセスへの応用
　　　3-5. エレクトロニクス・半導体への応用
　　　3-6. リチウムイオン２次電池への応用
　　　3-7. 燃料電池への応用
　　　3-8. 太陽電池への応用
　　　3-9. 鉄鋼材料の応力腐食割れへの応用
　　　3-10.摩耗・劣化現象への応用
　　　3-11.高分子材料への応用

４． 計算科学シミュレーションの今後の発展
　　　4-1. マルチフィジックス計算科学
　　　4-2. マルチスケール計算科学
　　　4-3. ニューラルネットワーク分子動力学法
　　　4-4. スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラム

【質疑応答・個別相談】

セミナー講師

東北大学 金属材料研究所 計算材料学センター センター長・教授 博士(工学)　久保 百司 氏

【ご専門】
計算科学

【ご略歴】
平成2年3月　京都大学工学部石油化学科卒業
平成4年3月　京都大学大学院工学研究科石油化学専攻修士課程修了
平成4年7月　東北大学工学部分子化学工学科助手
平成13年4月　東北大学大学院工学研究科材料化学専攻助教授
平成15年10月　科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業さきがけ研究員を兼任
平成18年4月　科学技術分野の文部科学大臣表彰（若手科学者賞）
平成20年1月　東北大学大学院工学研究科教授
平成25年3月　日本化学会　学術賞　受賞
平成27年3月　東北大学金属材料研究所教授
平成27年5月　日本コンピュータ化学会　学会賞　受賞
平成29年4月　東北大学金属材料研究所計算材料学センター　センター長
平成28年度～平成31年度
文部科学省　ポスト「京」萌芽的課題「基礎科学の挑戦」課題責任者
令和2年度～令和4年度
文部科学省　科学技術人材育成費補助事業「計算物質科学人材育成コンソーシアム」　コンソーシアム長
令和3年度　計算物質科学協議会　代表
令和5年度～令和7年度
文部科学省　スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラム　DDCoMS　課題責任者

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
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