田村 友幸 (タムラ トモユキ)

TAMURA Tomoyuki

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所属学科・専攻等

物理工学教育類 応用物理分野
物理工学専攻 応用物理分野

職名

助教

メールアドレス

メールアドレス

出身大学院

  •  
    -
    2004年03月

    東京大学  工学系研究科  材料学専攻博士課程  修了

取得学位

  • 東京大学 -  博士(工学)

学外略歴

  • 2011年01月
    -
    2011年03月

      産業技術総合研究所   研究員

  • 2005年01月
    -
    2010年12月

      産業技術総合研究所   研究員

  • 2004年04月
    -
    2004年12月

      産業技術総合研究所   計算科学研究部門   研究員

所属学会・委員会

  • 2003年02月
    -
    継続中

    日本物理学会

  • 2000年06月
    -
    継続中

    日本金属学会

 

論文

  • Fast and scalable prediction of local energy at grain boundaries: Machine-learning based modeling of first-principles calculations

    T. Tamura, M. Karasuyama, R. Kobayashi, R. Arakawa, Y. Shiihara, I. Takeuchi

    Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering ( IOP Publishing Ltd )  25   075003-1 - 075003-21   2017年08月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    We propose a new scheme based on machine learning for the ef!cient
    screening in grain-boundary (GB) engineering. A set of results obtained from
    !rst-principles calculations based on density functional theory (DFT) for a
    small number of GB systems is used as a training data set. In our scheme, by
    partitioning the total energy into atomic energies using a local-energy analysis
    scheme, we can increase the training data set signi!cantly. We use atomic
    radial distribution functions and additional structural features as atom
    descriptors to predict atomic energies and GB energies simultaneously using
    the least absolute shrinkage and selection operator, which is a recent standard
    regression technique in statistical machine learning. In the test study with fcc-
    Al [110] symmetric tilt GBs, we could achieve enough predictive accuracy to
    understand energy changes at and near GBs at a glance, even if we collected training data from only 10 GB systems. The present scheme can emulate timeconsuming
    DFT calculations for large GB systems with negligible computational
    costs, and thus enable the fast screening of possible alternative GB
    systems.

  • Knowledge-Transfer based Cost-effective Search for Interface Structures: A Case Study on fcc-Al [110] Tilt Grain Boundary

    Tomohiro Yonezu, Tomoyuki Tamura, Ichiro Takeuchi, Masayuki Karasuyama

    arXiv     2017年08月

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Combination of first-principles molecular dynamics and XANES simulations for LiCoO2-electrolyte interfacial reactions in a Li-ion battery

    Tomoyuki Tamura, Masanori Kohyama, Shuji Ogata

    Physical Review B ( American Physical Society )  96   035107-1 - 035107-8   2017年07月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    We performed a first-principles molecular dynamics (FPMD) simulation of the interfacial reactions between
    a LiCoO2 electrode and a liquid ethylene carbonate (EC) electrolyte. For configurations during the FPMD
    simulation, we also performed first-principles Co K-edge x-ray absorption near-edge structure (XANES)
    simulations,which can properly reproduce the bulk and surface spectra of LiCoO2.We observed strong absorption
    of an EC molecule on the LiCoO2 {110} surface, involving ring opening of the molecule, bond formation between oxygen atoms in the molecule and surface Co ions, and emission of one surface Li ion, while all the surface Co ions remain Co3+. The surface Co ions having the bond with an oxygen atom in the molecule showed remarkable changes in simulated K-edge spectra which are similar to those of the in situ observation under electrolyte soaking [D. Takamatsu et al., Angew. Chem., Int. Ed. 51, 11597 (2012)]. Thus, the local environmental changes of surface Co ions due to the reactions with an EC molecule can explain the experimental spectrum changes.

  • Experimental and theoretical investigation of the structural role of titanium oxide in CaO-P2O5-TiO2 invert glass

    H. Maeda, T. Tamura, T. Kasuga

    J. Physical Chemistry B ( American Chemical Society )  121   5433 - 5438   2017年05月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    Understanding the structural role of TiO2 in
    calcium phosphate invert glasses is key for developing a new
    glass design for biomedical applications. Experimental and
    computational analysis methods were used to investigate the
    impact of TiO2 substitution in these glasses. Spectroscopic
    analyses indicated that titanium oxide exists as both TiO4 and
    TiO6 units, leading to the formation of Ti−O−P bonds, in
    spite of depolymerization of the phosphate chains. Classical
    molecular dynamics showed that the presence of TiO2
    influences the phosphate units and CaO polyhedral structures. The formation of the Ti−O−P bonds caused an increase in
    the network connectivity of the invert glasses, leading to the improvement of the glass forming ability and wettability. The
    addition of TiO2 to calcium phosphate invert glasses led to the introduction of bioactivity.

  • Improving the biocompatibility of tobermorite by incorporating calcium phosphate clusters

    H. Maeda, T. Tamura, T. Kasuga

    Bio-Medical Materials and Engineering   28   31 - 36   2017年03月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

    BACKGROUND: In our earlier work, tobermorite containing calcium phosphate (CP) clusters (CP-Tob) was hydrothermally
    prepared in the CaO–SiO2–P2O5–H2O system for biomedical applications.
    OBJECTIVE: CP-Tob was used to investigate the influence of CP cluster incorporation on its biocompatibility.
    METHODS: Tobermorite samples with and without CP clusters were hydrothermally prepared at 180°C for 40 h. The biocompatibility,
    structure, and density of states of the tobermorite samples were investigated by experimental and first principles
    methods.
    RESULTS: The amounts of lysozyme and bovine serum albumin adsorbed on CP-Tob were higher than those on tobermorite
    without CP clusters. Cluster incorporation caused a decrease in the solubility, resulting in the enhancement of the cell compatibility.
    The calculated results indicated that incorporating clusters, which interact with the silicate units of tobermorite, led to a
    change of the density of states of tobermorite.
    CONCLUSIONS: Incorporation of CP clusters in tobermorite led to improvement of the biocompatibility evaluated by biological
    and computational analyses.

  • Development of Neural-Network Interatomic Potentials for Structural Materials

    R. Kobayashi, T. Tamura, I. Takeuchi, S. Ogata

    Solid State Phenomena   258   69 - 72   2016年12月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • Enhanced Si–O Bond Breaking in Silica Glass by Water Dimer: A Hybrid Quantum–Classical Simulation Study

    T. Kouno, S. Ogata, T. Shimada, T. Tamura, R. Kobayashi

    J. Phys. Soc. Jpn.   65   054601-1 - 054601-9   2016年04月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • "Atomic and electronic structures of Li4Ti5O12/Li7Ti5O12 (001) interfaces by first-principles calculations

    S. Tanaka, M. Kitta, T. Tamura, Y. Maeda, T. Akita, M. Kohyama

    J. Material Science   49   4032 - 4037   2014年02月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • 層状構造をもつケイ酸カルシウム系骨修復材料へのリン酸カルシウムクラスターの導入

    前田浩孝, 田村友幸, 春日敏宏

    J. Soc. Inor. Mater. Jpn   368   49 - 53   2014年01月  [査読有り]  [招待有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

  • "First-principles investigation of possible clustering of noble gas atoms implanted in bcc tungsten

    T. Tamura, R. Kobayashi, S. Ogata, A. M. Ito

    Modelling Simulation Material Science Engineering   22   015002-1 - 015002-12   2013年11月  [査読有り]

    研究論文(学術雑誌)   共著

研究発表

  • 固体電解質材料LLTOの粒界近傍におけるLi拡散挙動

    本山 雄基, 田村 友幸, 小林 亮, 尾形 修司

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • 粒界近傍の局所エネルギーの高速かつスケーラブルな予測: 第一原理計算の機械学習モデリング

    田村 友幸, 烏山 昌幸, 小林 亮, 荒川 竜一, 椎原 良典, 竹内 一郎

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • W結晶中の複数希ガス原子の拡散の第一原理計算

    林 拓実, 田村 友幸, 小林 亮, 尾形 修司

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • La2/3-xLi3xTiO3における局所構造とLi伝導度の相関

    春日井 広輝, 田村 友幸, 小林 亮, 尾形 修司

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • ニューラル・ネットワークによる補正を加えた電池材料の原子間力場

    ウーラ タスビル, 小林 亮, 田村 友幸, 尾形 修司

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • ニューラルネットワーク力場作成における応力項の効果

    中島 弘貴, 小林 亮, 田村 友幸, 尾形 修司

    第27回日本MRS年次大会  (横浜)  2017年12月  -  2017年12月  日本MRS

  • 機械学習による粒界近傍のエネルギー分布の予測

    田村友幸 烏山昌幸, 小林亮, 荒川竜一, 竹内一郎, 椎原良典

    日本物理学会 2017年秋季大会  (岩手大学)  2017年09月  -  2017年09月  日本物理学会

  • CaO-P2O5インバートガラスへの TiO2置換による構造変化

    前田 浩孝, 田村 友幸, 春日 敏宏

    日本金属学会 2017年秋期大会  (北海道大学)  2017年09月  -  2017年09月  日本金属学会

  • リン酸カルシウムインバートガラスに添加された遷移金属の第一原理 XANES 計算

    田村 友幸, 前田 浩孝, 春日 敏宏, 香山 正憲

    日本金属学会 2017年秋期大会  (北海道大学)  2017年09月  -  2017年09月  日本金属学会

  • 粒界インフォマティクスの開発の現状

    田村 友幸  [招待有り]

    産総研関西センターRIECENセミナー  (池田、大阪)  2017年08月  -  2017年08月  産総研関西センターRIECEN

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科研費(文科省・学振)獲得実績

  • 全構造・全元素・全吸収端内殻励起スペクトル計算法の確立による物質計測の新展開

    基盤研究(A)

    研究期間:  2014年07月  -  2018年03月  代表者:  溝口 照康

 
 

学会・委員会等活動

  • 2017年05月
    -
    2018年03月

    日本MRS   第27回 日本MRS年次大会 L 連絡オーガナイザー

  • 2016年06月
    -
    2016年12月

    日本MRS   D4「計算機シミュレーションによる先端材料の解析・機能創成」オーガナイザー

  • 2015年03月
    -
    2017年03月

    日本金属学会   会報「まてりあ」編集委員

  • 2012年10月
    -
    2013年09月

    日本物理学会   領域10運営委員

社会貢献活動

  • 平成29年度 名古屋工業大学「知の探究講座」:「未来を創るマテリアル科学と工学技術」

    2017年08月  -  2017年08月