研究
材料科学、データサイエンス、新興技術の融合領域における学際研究を推進しています。
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マテリアルズ・インフォマティクス & AI
マテリアルズ・インフォマティクス（MI）は、計算手法、機械学習、実験データを統合することで、新材料の発見と設計方法に革命をもたらしています。私たちの研究は、材料探索を加速し、様々な用途に向けた特性最適化を実現するAI駆動型アプローチの開発に焦点を当てています。
主要な研究テーマ
- ▸ GPU高速解析システム： 大規模材料データ解析のための高性能計算ツールの開発。材料候補の迅速なスクリーニングを可能にします。
- ▸ 機械学習モデル： グラフニューラルネットワークや転移学習を含む先端ML技術を用いた材料特性予測モデルの構築。
- ▸ 熱電材料マッピング： 計算と実験の統合データセットを用いた熱電材料の包括的マッピング。
- ▸ 産学連携： 製造企業との共同プロジェクトを通じた学術研究と産業応用の橋渡し。
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研究DX & IoTイノベーション
研究環境のデジタルトランスフォーメーション（DX）は、科学的発見を加速するために不可欠です。私たちは、研究生産性を向上させ、新しい形の学際的コラボレーションを可能にするIoTシステム、自動化ツール、AIプラットフォームを開発・実装しています。
主要な研究テーマ
- ▸ IoTシステム開発： 東北大学8拠点に環境モニタリングと自動データ収集のためのシステムを展開。
- ▸ 自然言語処理： 研究者コラボレーションと知識発見を促進するNLPベースのマッチングシステムの開発。
- ▸ 研究自動化： 実験環境におけるデータ取得、処理、解析の自動化パイプラインの構築。
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超高速磁気光学分光 & スピントロニクス
磁性材料の超高速ダイナミクスを理解することは、次世代スピントロニクスデバイスの開発に不可欠です。私たちの研究は、先端的な時間分解磁気光学イメージング（TRMOI）技術を用いて、前例のない時間・空間分解能でスピンダイナミクスを研究しています。
主要な研究テーマ
- ▸ 時間分解磁気光学イメージング： 超高速磁化ダイナミクス観測のための10^-12秒の時間分解能を実現。
- ▸ スピン波トモグラフィ： 10^-6メートルの空間分解能で磁性材料中のスピン波分散をマッピングする全光学技術。
- ▸ 光誘起磁化： 超高速データストレージ・処理への応用可能性を持つ光誘起磁気現象の研究。
- ▸ JST ERATOプロジェクト： 超高速磁化制御に関するJST ERATOプロジェクトのコア技術開発。
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自律実験システム & ロボティクス
ロボットアームと電動ピペットを用いた機能性材料（MOF、ナノ粒子等）の化学合成自律実験システムを開発しており、実証実験段階に達しています。本システムはAIによる実験条件最適化とロボットによる自動実行を連結したClosed-loopアーキテクチャを特徴としています。
主要な研究テーマ
- ▸ クローズドループAI最適化： ベイズ最適化アルゴリズムが次の合成条件を自律的に決定し、ロボットが実験を遂行、得られた結果をもとにモデルを更新するサイクルを実現。
- ▸ 高精度ロボット制御： Pythonによる統合制御を基盤とし、試薬の高精度分注（μLオーダー）、画像認識による位置補正、反応温度のフィードバック制御を実装。
- ▸ 「自動」から「自律」へ： 従来の「自動型」（決まった手順の繰り返し）を超え、探索空間の効率的な探索を可能にする真の自律型実験アプローチ。