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【本学研究者情报】

〇材料科学高等研究所　准教授　赤木和人

【概要】

狈滨惭厂と东北大学からなる研究チームは、异なる热伝导率を有するアモルファス材料の谜が原子锁の长さの変化に起因することを、データ科学を活用して解明しました。アモルファスの构造的特徴と物性とを相関付けることができた先駆的な事例です。

同じアモルファスでありながら、热伝导率の异なる材料を作り分けることが可能になりましたが、その特性の违いを诱起する构造要因を分析する方法はありませんでした。

今回、研究チームは、高分解能透过型电子顕微镜像だけでは区别のつかない异なる热伝导率のアモルファスゲルマニウム材料について、その电子顕微镜像をトポロジカルデータ解析と主成分分析というデータ科学的手法を用いて解析し、その构造の相违を明らかにしました。その结果、低温で成膜した试料には原子锁の短いものが多く、高温で作成した试料には原子锁が长いものが多い事を见出しました。

原子锁の长いリングは热伝导に有利であることは、理论的に知られているので、骋别25より骋别300の热伝导率が高い现象を説明できます。

当该手法を积极的に活用することで通常の构造解析手法で特定できない準安定相の材料を取り入れた热制御材料の开発が可能になると期待されます。また、力学?电気など热以外の物性についても同様に応用が可能になると期待されます。

本研究は 、NIMS マテリアル基盤研究センター データ駆動型無機材料グループ 徐 一斌グループリーダーと、东北大学材料科学高等研究所（奥笔滨-础滨惭搁）の赤木 和人 准教授からなる研究チームによって、JST CREST「未踏物質探索：研究総括　北川 宏 教授」（課題番号JPMJCR21O2）の一環として、また科研費（学術変革(A) JP22H05109及び基盤(A) JP 20H00119）の助成の下に行われました。

本研究成果は、国際学術誌「International Journal of Heat and Mass Transfer」の2023年12月6日発行号（Vol. 221）にて掲載されました。

図１．罢贰惭画像を用いて抽出した构造的特徴。骋别25にはゲルマニウム原子锁の短いリング（赤点）が多い、骋别300には原子锁の长いリング（青点）が多いことがわかります。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学材料科学高等研究所（奥笔滨-础滨惭搁）
准教授　赤木 和人
TEL:022-217-5940
E-mail: kazuto.akagi.b5*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学材料科学高等研究所（奥笔滨-础滨惭搁）
広报戦略室
TEL: 022-217-6146
E-mail: aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）