MDPF-技術情報

大規模電子状態計算プログラムCONQUESTに、電気や光等のキャリア輸送特性の予測機能を追加。デバイス系の電圧-電流特性やナノ粒子の光学特性の予測が可能。

用途：　ナノカーボン、有機材料デバイスの電流-電圧特性予測、異種材料接合による接触電気抵抗予測、金属・半導体ナノ粒子の光学機能設計

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第一原理電子状態計算パッケージ(Qunatum ESPRESSO）に、固液界面における化学反応を扱う機能を追加。

用途：　固体・液体界面での電気化学反応メカニズム解析、電極表面の電気化学反応電位計算、電極材料のスクリーニング、電気化学センサー・腐食のシミュレーション

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ハイブリッド量子古典計算により、界面へのマクロなシアーストレスの印加が可能。大規模・複雑な対象における原子・イオンのダイナミクスを計算。

用途：　固液界面での修飾・腐食反応ダイナミクス、複雑な接触界面が誘起する特異な物性値の予測、摩耗過程の原子ダイナミクス

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古典的ボルツマン輸送方程式をモンテカルロ法により解き、ドリフト速度などキャリア輸送パラメータを計算。

用途：　バンド計算からキャリア輸送パラメータを解析、速度オーバーシュートなど非定常輸送現象を解析、デバイス構造から不均一場のキャリア輸送状態を解析

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第一原理計算プログラムOpenMXに、電子寄与の複素誘電関数と光学伝導率を計算する機能を追加。

用途：　有機・無機固体やナノ物質の複素誘電関数と光学伝導率、結晶やナノ物質の光吸収スペクトル

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一定電圧下における分子動力学／粗視化分子動力学を解析可能。メソゲンを持つ高分子鎖の粗視化分子動力学に対応。OCTA/COGNACおよびLammpsの拡張モジュールとして提供。

用途：　液晶エラストマーの弾性／電歪特性解析、荷電ポリマーの電場配向

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マルチスケールシミュレーションシステムOCTAを拡張。高分子複合材料を想定し、グラフィカル・ユーザ・インターフェースGOURMETの機能拡張、Image Loader、AI Toolを実装。

用途：　電子顕微鏡像を取り込んだシミュレーション、相分離構造に対する機械学習・深層学習、1000万粒子・1億メッシュ相当の大規模シミュレーションの結果描画・解析

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コロイド・微粒子分散系シミュレータ KAPSELに、フィラー充填系ポリマーコンポジットの扱いを追加。

用途：　ポリマーコンポジット混練時におけるフィラー解砕・凝集挙動解析、フィラー入りポリマー相分離構造・偏析挙動の予測

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OCTAエンジンをPythonスクリプト言語でラップし、新機能を追加したシミュレーション・プラットフォーム。機械学習への情報提供も容易。

用途：　フィラー入り高分子複合材料のマルチスケールシミュレーション（相分離構造、凝集、パーコレーション等）、高分子溶液中の粒子間相互作用エネルギー予測

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熱と化学反応を伴う現象や多孔質構造等を考慮した連続体モデルを用いたマルチスケール反応性流体シミュレータ。

用途：　触媒塊および触媒反応を考慮した熱流体、浄化用フィルタ内の流体、反応性流体における多孔質体を含めた流入流量や流路形状などの性能評価

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プロセス：　半導体や金属ナノ粒子の高速合成とポリマーへの分散プロセス

特徴：　マイクロ波合成、湿式ジェットミル

計測との連携：　粒径評価、構造・組成分析、光学評価、粒子界面特性評価

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プロセス：　混練・発泡押出形成による発泡ポリマー・ポリマーコンポジット作製プロセス

特徴：　超小型、超高圧、高剪断力押出形成

計測との連携：　マルチスケール構造解析、3D構造解析、オンサイト計測

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プロセス：　CNTなどのナノカーボン材料の分散と表面改質プロセス

特徴：　高圧乳化分散

計測との連携：　局所成分・品質分析、局所物性計測（機械特性、電気特性など）

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プロセス：　ハイスループット触媒合成と触媒性能迅速評価（合成）プロセス

特徴：　触媒自動合成、多連式フロープロセス

計測との連携：　構造解析、比表面積測定、各種の化学物質分析

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先端計測では、オングストロームからミリメートルまでマルチスケールの構造解析を行える先端機器を整備いたしました。また、機能と構造の相関計測、in-situ計測が可能な機器も準備しています。

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