松永研究室

私たちの暮らしは日々豊かになり、取り巻く環境や社会は快適で便利になって、さらにその度合いはどんどん進歩しています。
一方で、地球規模の環境問題や人口構造高齢化など、近い将来、私たちが直面し解決していかなければならない課題も多く残されています。
これらの課題を解決するうえで、材料科学・材料工学の果たす役割は大きく、その範囲も多岐にわたります。

本研究室では、とくに電子構造や原子・分子構造の観点から、物質・材料のミクロな構造や巨視的な性質が発現する“しくみ”を理解し、それを新しい材料の創成につなげていく材料科学におけるパイオニアを目指して研究を進めています。

並列計算機

研究室で使用している並列計算機です。

実体顕微鏡

小型の試料を光学的に観察する装置です。1台あります。

イメージングボックス

結晶や宝石の綺麗な写真を撮るための撮影システムです。

超純水製造装置

純度の非常に高い水を作り出す装置です。

低速切断機

壊れやすい試料を丁寧に切断する装置です。

精密研磨機

脆い試料を研磨する装置です。6台あります。

イオンミリング装置

試料にアルゴンイオンを当てて薄く削り、TEMサンプルを作製する装置です。2台あります。

マグネトロンスパッタ

試料の表面に材料をナノスケールで吹き付ける装置です。

精密万能試験機

試料を変形させ、変位と荷重を測定する装置です。

半導体パラメータアナライザー

半導体や絶縁体試料の電気的性質を評価する装置です。

温度可変型真空プローバー

低温から高温まで試料の電気特性評価に利用する装置です。

紫外可視近赤外分光光度計

物質の色を科学的に評価する装置です。

発光特性評価装置

試料の蛍光およびリン光特性の時間変化を評価する装置です。

キセノン光源

特定波長の光を発生させる装置です。

ドラフトチャンバー

化学物質を取り扱うときに用いる局所排気装置です。

レーザ顕微鏡

試料の表面形状を精密に測定する装置です。

• Transferability of machine-learning interatomic potential to α-Fe nanocrystalline deformation,
  K. Ito*, T. Yokoi, K. Hyodo, H. Mori,
  International Journal of Mechanical Sciences 291–292, 110132, 15 April 2025

• セラミックス材料設計に向けた計測/計算連携と今後の展開,
  松永克志,
  日本特殊陶業×東北大学 MIRAI no ME 共創研究所主催 討論会, 2025年3月, 基調講演

• Spectrophotometric analyses on electronic structures of glide dislocation cores in ZnS,
  Y. Ogura*, K. Mishina, S. Hoshino, K. Higuchi, T. Yokoi, A. Nakamura, K. Matsunaga, 

  Journal of the American Ceramic Society, ---(-), ---------, published: 31 Dec. 2024

• α-Al₂O₃における不純物粒界偏析時の原子構造およびエネルギー的安定性の予測に向けた機械学習原子間ポテンシャルの構築,
  横井達矢, 小椋 優, 松永克志,
  第34回日本MRS年次大会, 2024年12月, 招待講演

   

  学習可能な構造記述子を用いた機械学習ポテンシャルの精度向上,
  内田匡美, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  第34回日本MRS年次大会, 2024年12月, ポスター

   

  GaP単結晶の塑性変形挙動に及ぼす光環境の影響,
  佐藤琢巳, 星野聖奈, 小椋優, 横井達矢, 松永克志,
  第34回日本MRS年次大会, 2024年12月, ポスター

   

  GaP中の部分転位のPeierlsポテンシャルに関するDFT計算,
  大井脩司, 小椋優, 横井達矢, 松永克志,
  第34回日本MRS年次大会, 2024年12月, ポスター

• 学習可能な記述子による機械学習ポテンシャルの精度向上およびSi格子欠陥への適用,
  内田匡美, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  2024年度日本セラミックス協会東海支部 学術研究発表会, 2024年12月, 口頭

   

  第一原理計算と粒子群最適化によるリン酸カルシウム結晶中のジカルボン酸配置の解明,
  須﨑成央, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  2024年度日本セラミックス協会東海支部 学術研究発表会, 2024年12月, 口頭

• Atomic and electronic structures of inversion domain boundary in MgO doped AlN,
  D. Kato, B. Feng*, T. Nishi, Y. Noritake, T. Hishida, N. Shibata, K. Matsunaga, Y. Ikuhara,
  Acta Materialia, 281, 120371, 1 Dec. 2024

• Machine learning interatomic potential with DFT accuracy for general grain boundaries in α-Fe,
  K. Ito*, T. Yokoi, K. Hyodo, H. Mori,
  npj Computational Materials, 10, 255, 13 Nov. 2024

• Artificial-neural-network descriptor enhancing accuracy of machine-learning interatomic potential and its application to lattice defects in Si,
  M. Uchida*, T. Yokoi*, Y. Ogura, K. Matsunaga,
  Physical Review Materials, 8 (10), 103805, 21 Oct. 2024

• 機械学習原子間ポテンシャルによるα-Al2O3粒界偏析の原子構造の予測,
  横井達矢, 小椋 優, 松永克志,
  日本金属学会 2024年秋期(第175回)講演大会, 2024年9月, 口頭

   

  格子欠陥特性の高精度予測に向けた機械学習記述子および原子間ポテンシャルの開発,
  内田匡美, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  日本金属学会 2024年秋期(第175回)講演大会, 2024年9月, 口頭

   

  GaP結晶の塑性変形挙動に及ぼす光環境の効果,
  佐藤琢巳, 小椋優, 横井達矢, 星野聖奈, 松永克志,
  日本金属学会 2024年秋期(第175回)講演大会, 2024年9月, ポスター

  第43回優秀ポスター賞受賞

   

  第一原理計算によるジカルボン酸分子含有リン酸カルシウム結晶の原子構造解析,
  須﨑成央, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  日本金属学会 2024年秋期(第175回)講演大会, 2024年9月, 口頭

• Multicrystalline informatics: a methodology to advance materials science by unraveling complex phenomena,
  N. Usami*, K. Kutsukake, T. Kojima, H. Kudo, T. Yokoi, Y. Ohno,
  Science and Technology of Advanced Materials, 25 (1), 2396272, Published online: 19 Sep. 2024

• Atomic-structure changes of 30° partial-dislocation cores due to excess carriers in GaP,
  S. Hoshino, S. Oi, Y. Ogura, T. Yokoi, Y. Li, A. Nakamura, K. Matsunaga*,
  Physical Review Materials, 8 (9), 093605, 12 Sep. 2024

• α-Al₂O₃中の粒界偏析に関する原子構造とエネルギー安定性の理論解析,
  横井達矢, 小椋 優, 松永克志,
  日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム, 2024年9月, 口頭

   

  多体ニューラルネットワーク記述子による機械学習ポテンシャルの精度向上と格子欠陥への適用,
  内田匡美, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム, 2024年9月, 口頭

   

  光環境制御下における GaP 単結晶の塑性変形挙動,
  佐藤琢巳, 星野聖奈, 小椋優, 横井達矢, 松永克志,
  日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム, 2024年9月, ポスター

   

  DFT 計算と粒子群最適化による有機分子含有リン酸カルシウム結晶の原子構造解明,
  須﨑成央, 横井達矢, 小椋優, 松永克志,
  日本セラミックス協会 第37回秋季シンポジウム, 2024年9月, 口頭

• Revealing Atomic Structure of Hybrid Octacalcium-Phosphate Derivative,
  N. Susaki, T. Saito, T. Yokoi, Y. Ogura, K. Matsunaga*, 

  Inorganic Chemistry, 63 (34), 15924 - 15930, Published online 9 Aug. 2024

• 転位と光の相互作用がもたらす新規材料特性,
  小椋優,
  国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)主催 創発的研究支援事業 第3回「融合の場」, 2024年7月, ポスター

• Three-Dimensional Atomic Structure of Y-Segregated Grain Boundary in α-Al2O3: a Neural-Network Potential and DFT Calculation,

  T. Yokoi, Y. Nakano, Y. Ogura, K. Matsunaga,

  The 17th International Conference on Intergranular and Interphase Boundaries in Materials (IIB 2024), (Beijing, China)

  8-12 July 2024, Poster

  Excellent Poster Award

• 転位と光の相互作用がもたらす新規材料特性,
  小椋優,
  国立研究開発法人科学技術振興機構 創発的研究支援事業 第4回「創発の場」, 2024年5月, ポスター

• Element-selective structural visualization for the oxygen-induced surface of Nb (110),
  Y. Yasui, K. Matsunaga, K. Sagisaka, Y. Sugimoto, 

  Physical Review B, 109 (19), 195417, 15 May 2024

• Artificial Neural Network Interatomic Potentials Developed for Grain-Boundary Modeling in Al₂O₃ Ceramics,

  K. Matsunaga,

  2024 MRS Spring Meeting & Exhibit, (Seattle, USA)

  22-26 April 2024, Invited

• セラミックスにおける機能コアのナノ構造と機能,
  松永克志,
  日本セラミックス協会東海支部 特別講演会, 2024年4月, 招待講演

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