2022年7月に文部科学省「データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト」に採択された5拠点が共同で、「富岳」によってのみ達成可能な超大規模計算、超長時間計算、超大量計算を実現する材料シミュレーション技術の開発をベースに、新たなデータ駆動型研究手法を創出する。
東京科学大学
元素戦略MDX研究センター
多田朋史
本サブ課題D エレクトロニクス材料(科学大拠点)では、次世代エレクトロニクス材料開発において必須となる誘電体・半導体材料(電子材料)を計算対象とし、その材料開発を計算科学・データ科学により促進するための大規模データ生成と、それらを基にした大規模ダイナミクスを実施することで、産業界から求められている実在系材料の複雑さをそのまま取り入れた材料特性解析・予測を実施する(下図)。
本実施内容に関わる協力拠点は、大規模データ生成と大規模ダイナミクスを担当する。また、本実施内容に関わる連携拠点は、誘電体材料の誘電応答計測データ、誘電体ドメイン画像、電子状態計測データを協力機関に提供し、協力機関により出力される計算データの精度向上に貢献する。協力機関では、主に第一原理計算を用いたナノスケールモデリングによる電子材料材料の電子状態計算と、そこで得られる微視的情報(ナノ構造、エネルギー、力、電荷等)を基にメソ~マクロスケールモデリングにおけるターゲット材料の動的計算・応答特性解析を実施する。この実施内容の一部として、原子レベルモデリングのまま巨視的スケールにわたる強誘電体ドメイン構造のダイナミクスを実行可能となるアプリケーション(第一原理計算、機械学習ポテンシャル、動的モンテカルロ法によるマルチスケール計算手法)の開発を計画している。