2026年2月2日、榎木 勝徳 准教授（島根大学） によるご講演が第189回構材ゼミとして開催されます。
日時：2026年2月2日（月曜日）15:00-16:30
場所：NIMS千現地区 先進構造材料研究棟5階カンファレンスルーム
講演題目：：“第一原理計算に基づく状態図予測と物性値評価 ― アクチノイド系・機械学習ポテンシャル・クラスター展開の応用 ―”
講演者：榎木 勝徳 准教授 (島根大学)
開催者：阿部太一/ Taichi ABE（組織熱力学グループ）
Abstract:
材料の状態図は、材料の相安定性や相変態挙動を理解し、組成設計や熱処理条件の最適化へと展開する上で不可欠な基盤情報である。
一方で、高温・高圧条件を要する系や放射性元素を含む材料、多元化が進んだ合金系では、実験的手法のみで状態図を網羅的に決定することが困難な場合も多い。このような背景のもと、第一原理計算を基盤とした理論的アプローチによる状態図予測は、材料研究において重要性を増している。本講演では、第一原理計算に基づく状態図予測および物性値評価手法の最近の展開について紹介する。まず、強い電子相関や放射性元素を含むことから実験的制約の大きいアクチノイド関連材料を対象とし、第一原理計算に基づくエネルギーおよび自由エネルギー評価による状態図解析の例を示す。次に、機械学習ポテンシャルを用いた大規模原子シミュレーションにより、第一原理計算のみでは計算コストの制約から困難であった温度・組成空間の広範なサンプリングを可能とし、状態図構築へと展開する手法について述べる。ここでは、計算効率の向上という利点とともに、精度や適用範囲に関する課題にも触れる。さらに、クラスター展開法を用い、原子配置に依存した有効相互作用をエネルギー以外の物性値に適用し、磁性や弾性エネルギーを評価する手法を紹介する。以上の事例を通じ、第一原理計算を核とした状態図予測および物性値評価の現状を整理し、今後の材料設計への応用可能性について展望する。