Shuhei Shinzato 研究室
主宰者:Shuhei Shinzato
大阪大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、機械的・化学的性質を決定する原子スケールの現象を解明することを目的としています。特に、鋼やエントロピー合金などの構造材料において、水素による脆化、転位の運動、原子の拡散といった劣化・変形メカニズムを原子レベルで理解することに取り組んでいます。これらの現象がなぜ起こるのか、どのように制御できるのかを調べることで、より強く、より長持ちする材料の開発につながる基礎研究を行っています。
研究の手法として、本研究室は機械学習を活用した原子間ポテンシャル(原子同士の相互作用を計算するモデル)を開発・応用しています。これにより、第一原理計算(量子力学に基づく正確な計算)の精度を保ちながら、数百万個の原子を含む大規模なシミュレーションが可能になります。分子動力学計算やモンテカルロ法などの手法を組み合わせ、粒界や転位などの欠陥周辺での原子の挙動、化学組成の秩序構造の形成過程などを詳細に追跡しています。
本研究室の主要な知見として、合金中の化学的な秩序構造が原子の拡散速度を大きく左右すること、水素が鋼の特定の欠陥サイトに集積して脆化を引き起こすメカニズム、さらには極端な温度勾配下で微結晶が移動する現象など、複数の材料で共通する基本原理が明らかになっています。こうした発見は、材料の寿命予測や性能向上のための設計指針として活用されることが期待されています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(23 件)
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- DOI: https://doi.org/10.2320/jinstmet.j202538
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- DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2025.113812
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2024.120408
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41524-024-01322-6
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2024.03.052
- DOI: https://doi.org/10.32604/icces.2024.011814
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- DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2022.118314
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2022.111764
- DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4060462
- DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.4134069
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117504
- DOI: https://doi.org/10.1103/physrevmaterials.5.113606
- [2021] Experimental molecular dynamics for individual atomic-scale plastic events in nanoscale crystalsDOI: https://doi.org/10.1016/j.jmps.2021.104687
- [2021] Atomistic processes of surface-diffusion-induced abnormal softening in nanoscale metallic crystalsDOI: https://doi.org/10.1038/s41467-021-25542-2
- DOI: https://doi.org/10.1103/physreve.104.025310
- DOI: https://doi.org/10.2472/jsms.70.661
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110670
- DOI: https://doi.org/10.2139/ssrn.3878351
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