工学部研究紹介2017｜信州大学

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松中研究室機械システム⼯学科研究から広がる未来卒業後の未来像松中研究室では、電子・原子のレベルから材料の特性や現象を解き明かし、最先端のコンピューターを駆使した高性能材料の設計や、省エネルギー・環境調和技術の開発を目指しています。研究課題として、自動車などの輸送機器の軽量化・燃費改善のために実用化が期待されているマグネシウム合金の変形メカニズム解明と合金元素探索、材料の適材適所使用によるマルチマテリアル化のための異種材料界面の解析、表面反応や薄膜成長を原子レベルでの制御するための表面ダイナミクス解析などを行っています。あらゆる材料は電子や原子核から構成されており、その状態を記述する量子力学に基づいて20世紀の物理学は多種多様な現象に対する理解を進歩させてきました。しかし電子や原子核と現実の材料との間には大きなスケールのギャップがあり、ミクロからマクロまでをつないでいくことは未だチャレンジングな課題です。松中研究室ではマルチスケールな視点から材料特性を解明して、電子や原子のレベルから新しい材料を設計するという21世紀のものづくり手法の開発を目指しています。他の大学・研究機関の実験グループや民間企業との共同研究を行って高性能な材料の開発に貢献しています。ものづくりの基盤を担う材料力学や材料工学から最先端の計算科学や物性物理までを研究活動を通して身につけ、新材料を研究する分野や材料の特性を活かした製品を開発する分野で活躍できる人材を育成します。松中大介准教授日本学術振興会特別研究員、大阪大学大学院工学研究科助教を経て、2015年4月より現職。研究分野は、計算材料科学、固体力学、物性理論。固体⼒学現象をマルチスケールな視点から解明し電⼦や原⼦のレベルからの材料設計を⽬指す空圧式除振台実験装置研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績社会貢献実績研究キーワード計算材料科学・固体⼒学・計算⼒学・物性理論【先生の学問へのきっかけ】大学では学ぶ世界が飛躍的に広がります。先人たちが築き上げてきた学問の奥深さに触れることができます。一方で、未だ解明されていない問題が数多く残されていることを知ります。そして学問の発展や新しい発見に立ち会うことになるかもしれません。そうした学びの中で興味を持つ分野が見つかるはずですし、習得した知識や技術が血肉となって考える基盤が作られていきます。高校までの学習内容は大学で学ぶために不可欠です。どの科目についても基礎をしっかり勉強する習慣を身につけてほしいと思います。•第一原理計算に基づくマテリアルデザイン•材料のマルチスケールモデリング•高性能Mg合金の材料設計•異材界面強度のミクロ・マクロ解析•結晶成長・表面反応の原子モデリング•ソフトマターの局所力学評価•ナノ組織制御Mg合金のマルチスケールモデリングの研究（民間企業との共同研究）•薄膜界面特性評価システムの構築に関する研究（民間企業との共同研究）•金属/酸化物ヘテロ界面の第一原理モデリングに関する研究（科研費若手B）•ひずみ誘起量子ドットの形成メカニズム解明と成長シミュレーション（科研費若手B）•第一原理に基づく計算科学によるLPSO構造の電子論と構造科学の構築（科研費新学術（分担者））•ソフトインデンテーションの構築（科研費萌芽（分担者））•塑性物理学の創出（科研費基盤S（分担者））日本材料学会分子動力学部門幹事、関西支部常議員、編集委員会部門担当委員、査読委員日本機械学会計算力学部門運営委員会委員日本物理学会領域９領域運営委員分子動力学法によるマグネシウムの変形に関する解析と第一原理計算による合金元素探索マップ。原子レベルでの変形メカニズムの理解と合金元素候補の提案を行っている。第一原理計算による金属と酸化物の異種材料界面の電子状態。異なる材料の界面では複雑な結合が生じていることを明らかにした。0.06ML3ML100ML002.005.0マグネシウムのき裂-双晶-転位の欠陥間相互作用のMD解析表面成長におけるひずみの効果に関する動的モンテカルロシミュレーション100

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