2018年 | プレスリリース?研究成果
ミクロな見た目の"かたち"で材料の欠陥がわかる ?放射光計測と応用数学による世界初の視点?
- 金属酸化物材料中の化学状态が反応により不均一に変化していく様子を、放射光齿线顕微法を用いて叁次元で解明
- 不均一さの"かたち"の変化を応用数学で解析することにより、材料全体の特性を悪化させる起点を特定することに成功
- 経験や予备知识に頼らず、膨大なデータから材料特性の支配因子を见いだす世界初の研究手法
概要
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構（KEK）物质构造科学研究所の木村 正雄 教授、武市 泰男 助教は、东北大学 材料科学高等研究所（础滨惭搁）の大林 一平 助教、平岡 裕章 教授、新日铁住金株式会社 先端技术研究所の村尾 玲子 主任研究員と共同で、金属酸化物の化学状態が不均一に変化する現象を放射光X線顕微法で観察し、応用数学の手法のひとつ パーシステントホモロジーを活用してその反応起点を特定するという、世界初の研究手法を開発しました。
観察された不均一さの発生原因を细かく调べるのが従来の研究アプローチでした。それに対して本手法では、不均一さの"かたち"そのものが様々な反応メカニズムを内包していることに注目し、ミクロな见た目の"かたち"だけから材料の欠陥を见いだします。言わば、「土と草と木が织りなす"かたち"から森全体を特徴づける因子を见つける」新たな研究视点です。さらに、対象物に関する科学的な知见や経験则などは不要で、先端计测手法により得られる膨大なデータから、材料のマクロ特性を支配する因子を简単に见つけることができます。
今回の実例に限らず様々な反応や分野に展开可能で、今后、机械学习や人工知能（础滨）を用いた材料开発に不可欠なアプローチ法のひとつになると期待されます。
この研究成果は、2月23日Nature Publishing Groupの電子ジャーナルScientific Reportsに掲載されました。
パーシステントホモロジーで"かたち"を定量化する方法の模式図
问い合わせ先
＜研究内容に関すること＞
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
物质构造科学研究所
教授 木村 正雄
Tel: 029-864-5608
Fax: 029-864-3202
E-mail: masao.kimura*kek.jp（*を@に置き換えてください）
东北大学
材料科学高等研究所
助教 大林 一平
Tel: 022-217-6320
Fax: 022-217-6151
E-mail: ippei.obayashi.d8*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
新日铁住金株式会社
先端技术研究所
主任研究員 村尾 玲子
Tel: 070-3514-8083
Fax: 0439-80-2746
E-mail: murao.5gg.reiko*jp.nssmc.com（*を@に置き換えてください）
＜报道担当＞
大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構
広報室長 引野 肇
Tel: 029-879-6047
Fax: 029-879-6049
E-mail: press*kek.jp（*を@に置き換えてください）
东北大学
材料科学高等研究所（础滨惭搁）
広报?アウトリーチオフィス
清水 修、西山 信行
Tel: 022-217-6146
Fax: 022-217-5129
E-mail: aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）
新日铁住金株式会社 総務部広報センター
上席主幹 吉住 剛
Tel: 03-6867-2146
Fax: 03-6867-3597
E-mail: yoshizumi.t4m.tsuyoshi*jp.nssmc.com（*を@に置き換えてください）