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

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。

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. 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
   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
   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
   4. 計算科学シミュレーションによる特許戦略
   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
   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. 分子力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
   3. 分子動力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
   4. モンテカルロ法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
   5. 量子化学の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
   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
   1. トライボロジーへの応用
   2. 化学機械研磨プロセスへの応用
   3. 材料合成プロセスへの応用
   4. 精密加工プロセスへの応用
   5. エレクトロニクス・半導体への応用
   6. リチウムイオン2次電池への応用
   7. 燃料電池への応用
   8. 太陽電池への応用
   9. 鉄鋼材料の応力腐食割れへの応用
   10. 摩耗・劣化現象への応用
   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
   1. マルチフィジックス計算科学
   2. マルチスケール計算科学
   3. スーパーコンピュータを活用した超大規模シミュレーション
• 質疑応答