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シミュレーション技術・AI解析のご紹介

計算専用サーバーやスーパーコンピューターなどのハード、ユーザーフレンドリーなGUIなどの発達により、分かりやすく、かつ現実的な時間内で様々なモデルのシミュレーションが可能になりました。東レリサーチセンターでは、主に第一原理計算や分子動力学計算の技術により、各種分光スペクトルの解析、電子構造解析、各種のエネルギーや物性値を算出し、機能発現のメカニズム解明や、物性そのものの予測を実施しております。また、マクロスケールである樹脂流動解析や半導体パッケージの熱応力シミュレーションにも対応致します。
加えて、近年では、大量にアウトプットされた様々なデータに対して、データ科学やAI技術などのデジタルトランスフォーメーション(DX)を用いて、相関関係を明らかにし、特徴的な情報を抽出するといった解析がなされています。東レリサーチセンターでは、「分析データ × AI技術」 で、研究・開発の加速を支援します。既に自社にてAIに取り組んでいるが、データセットの拡充のために分析データやシミュレーションデータを加えたいなどの場合も、お気軽にご相談下さい。
ここでは、シミュレーション技術の中でもポピュラーな手法である第一原理計算と分子動力学計算の原理紹介に加え、デバイス分野別の適用事例一覧を以下に示しております。更に深層学習を利用したインフォマティクスや予測の事例も紹介しております。
シミュレーションは、実験が困難な場合においても適用できるケースがあり、様々な現象の詳細な解析に役立ちます。また、実際の実験や合成などを行わずとも結果が得られるため、解析・開発の効率化にも繋がります。
お客さまの研究・開発の加速のため、東レリサーチセンターのシミュレーション技術・AI解析をぜひ、ご活用頂ければと思います。事例に無いケースも対応可能なため、ご遠慮無くご相談下さい。
シミュレーションの原理
- 第一原理計算(First-principles calculation) :系のエネルギーなどをコンピューター上で精密に解析する手法
- 分子動力学計算 (Molecular dynamics calculation) :分子の動きをコンピューター上で再現する手法
分野別適用事例
半導体
事例内容 | 技術内容 |
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アモルファスSiにおける結晶成長面方位依存性の原子スケール解析 | 分子動力学計算 |
第一原理計算を用いた金属 - 半導体接合界面におけるショットキー障壁の予測 | 第一原理計算 |
ディスプレイ
事例内容 | 技術内容 |
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質量分析と理論解析を組み合わせたOLED劣化解析の新規技術 | 第一原理計算 |
量子化学計算を用いた有機EL材料Ir錯体の発光波長予測 | 第一原理計算 |
LIB
事例内容 | 技術内容 |
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リチウムイオン電池濃厚電解液の溶媒和構造解析・電解液還元分解物の推定 | 第一原理計算 |
リチウムイオン電池(LIB)電解液中の溶媒・添加剤の耐酸化還元性評価 | 第一原理計算 |
第一原理計算による固体電解質の化学安定性評価 (状態密度, 電位窓) | 第一原理計算 |
材料・環境
事例内容 | 技術内容 |
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酸化物結晶中における不純物原子位置の計算科学による予測とXAFSを用いた実証 | 第一原理計算 |
シミュレーションを活用した材料開発の設計指針提案 ~ゴムのオゾン劣化の化学反応解析~ | 第一原理計算 |
グリーントランスフォーメーション実現に向けた触媒開発を支援する反応経路探索シミュレーション | 第一原理計算 |
分子動力学シミュレーションによる界面の親和性・接着性解析 | 分子動力学計算 |
ライフサイエンス
事例内容 | 技術内容 |
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生体分子間相互作用の総合解析 | 分子動力学計算 |
第一原理計算を用いた結晶性医薬品のテラヘルツ分光スペクトルの振動モード解析 | 第一原理計算 |
分子動力学シミュレーションによる生体適合性ポリマーと水の相互作用解析 | 分子動力学計算 |
AI技術
事例内容 | 技術内容 |
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深層学習による高分子インフォマティクス | 深層学習 |
深層学習による高分子の熱容量予測 | 深層学習 |
深層学習による高分解画像の生成<LIB正極の高分解化> | 深層学習 |