タグ: 材料

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  材料データベースの横断検索：OPTIMADEの仕組みと値がずれる理由 2026/9/21

  OPTIMADEは、材料データベースを一つの問い合わせで横断検索する共通仕様で、値の意味は各データベースに残る。2026年9月の確認では基底URLを持つ登録23件中18件が構造を返した。過去の版の比較研究では、生成エネルギーの中央絶対差が対によって最大0.105 eV/atomだった。

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  DFTとは？密度汎関数理論の考え方と、計算が遅い理由・近似の限界 2026/7/25

  DFT（密度汎関数理論）は、電子の波動関数の代わりに3次元の電子密度で解く第一原理計算。標準的な実装の計算量は原子数のおよそ3乗で増え、正確さは交換相関の近似で決まる。バンドギャップの過小評価などの限界も示す。

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  能動学習・ベイズ最適化とは？次の実験の選び方と限界 2026/7/18

  ベイズ最適化は、測った結果と予測の不確かさから、次に作って測る候補を選ぶ方法だ。Xueらは約80万通りの組成から計58個の合成で、当初の最良より良い合金を14個得たと報告する。目的の量や測定を誤ると、兆候なく失敗する。

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  材料探索の組み合わせ爆発：総当たりできない理由とスクリーニング 2026/6/26

  材料探索の組み合わせ爆発は、安定な元素80種から5つ選ぶだけで約2,400万通りになり、作って試し切れない。安い計算で大半を落とし、高い計算と実験は少数にかける。早い段の見逃しは戻らず、Matbench Discoveryでは同じモデルの適合率が打ち切る位置で0.51から0.85に変わる。

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  分子動力学とは？原子の運動を解く仕組みとシミュレーションの限界 2026/6/26

  分子動力学（MD）は、原子ごとに力を求めて少しずつ動かし、原子の運動を計算で作り直す方法。182原子の2次元結晶を実際に計算して秩序が崩れる様子を示し、結果が力のモデルに左右されることと、追える時間の短さも説明する。

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  脆性破壊とは？キズの先端から割れる仕組み 2026/6/25

  脆性破壊は、ほとんど変形せずに割れる壊れ方で、ひびは一番弱いキズの先端から走る。応力集中とGriffithの平方根則で理由を説明し、鋭い角や表面の傷を減らす対策につなげる。720原子の2次元分子動力学（理想化）で割れ方も示す。

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  拡散とは？原子が混ざる仕組みと、距離が時間の平方根で伸びる理由 2026/6/25

  拡散とは、原子がランダムに動き回るうちに起きる混ざりで、進む距離は時間の平方根に比例する。固体中の拡散係数が温度で桁違いに変わるアレニウス則も扱う。本稿の分子動力学のシミュレーションは液体的な状態での混ざりで、固体の中の拡散の遅さをそのままは見せない。

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  温度とは？原子の揺れで分かる、材料が伸びる・溶ける・混ざる理由 2026/6/21

  温度とは、材料の中では原子の揺れの激しさとして現れる量だ。揺れが大きいと多くの材料では原子の間隔が広がって伸び、さらに大きいと並びが崩れて溶け、原子が別の物質へ移りやすくなる。ただし揺れの激しさは温度の一般的な定義ではない。

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  MLCC（積層セラミックコンデンサ）とは？作るのが難しい理由 2026/6/21

  MLCC（積層セラミックコンデンサ）とは、薄いセラミック層と金属電極を交互に何百枚も重ね、電気の流れをならす小さな部品。作るのが難しいのは層を一枚も欠陥なく積む必要があるため。首位の村田は自社開示で世界シェアを40%とする。

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  金属は曲がるのにガラスが割れるのはなぜ？転位とすべり面の有無 2026/6/21

  金属が曲がりガラスが割れる違いを主に分けるのは、動かせるすべり面があるかと、結合が方向にこだわらないか。金属は転位が少しずつ進んで小さな力で曲がり、すべれないガラスは表面の傷から割れる。結晶格子を持たない金属ガラスとも比べる。

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  ダイヤモンドと黒鉛の違い：構造・硬さ・電気を通す理由 2026/6/21

  ダイヤモンドと黒鉛の違いは、同じ炭素原子の並べ方にある。ダイヤモンドは各原子が4つの隣と結合した立体の網、黒鉛は3つの隣と結合した平らなシートの重なりだ。硬さと、黒鉛だけが電気を通す理由をこの構造から説明する。

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  AIの材料発見はどこまで使えるか：効く段階と過大評価の3例 2026/6/21

  AIの材料発見は、計算で安定な候補を絞る段では効くが、新材料の発見者と呼ぶには早い。GNoME・A-Lab・MatterGenの3発表と学術誌での批判を並べ、既知物質との一致や乱れた相の見落としを指摘された関門を示す。

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