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物理工学教育類 応用物理分野
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小林 亮 (コバヤシ リヨウ)
KOBAYASHI Ryo
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論文
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Lithium ion transport environment by molecular vibrations in ion-conducting glasses 査読あり 国際共著
Hiroki Yamada, Koji Ohara, Satoshi Hiroi, Atsushi Sakuda, Kazutaka Ikeda, Takahiro Ohkubo, Kengo Nakada, Hirofumi Tsukasaki, Hiroshi Nakajima, Laszlo Temleitner, Laszlo Pusztai, Shunsuke Ariga, Aoto Matsuo, Jiong Ding, Takumi Nakano, Takuya Kimura, Ryo Kobayashi, Takeshi Usuki, Shuta Tahara, Koji Amezawa, Yoshitaka Tateyama, Shigeo Mori, Akitoshi Hayashi
Energy and Environmental Materials 2023年03月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
DOI： 10.1002/eem2.12612
DOI： 10.1002/eem2.12612
その他リンク： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12612
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Screening chloride Li-ion conductors using high-throughput force-field molecular dynamics 査読あり
Shin Aizu, Shuta Takimoto, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Ryo Kobayashi
Journal of the American Ceramic Society 2023年01月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
DOI： 10.1111/jace.18991
その他リンク： https://ceramics.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jace.18991
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Na superionic conductor-type LiZr2(PO4)3 as a promising solid electrolyte for use in all-solid-state Li metal batteries 招待あり 査読あり 国際共著 国際誌
Masanobu Nakayama, Koki Nakano, Maho Harada, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Yusuke Noda, Ryo Kobayashi, Masayuki Karasuyama, Ichiro Takeuchi, Masashi Kotobuki
Chemical Communications 58 9328 - 9340 2022年08月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Royal Society of Chemistry
DOI： 10.1039/D2CC01526A
その他リンク： https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cc/d2cc01526a
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Vacancy-assisted ferroelectric domain growth in BaTiO3 under an applied electric field: A molecular dynamics study 査読あり 国際共著 国際誌
Takahiro Tsuzuki, Shuji Ogata, Ryo Kobayashi, Masayuki Uranagase, Seiya Shimoi, Dilshod Durdiev, Frank Wendler
Journal of Applied Physics 131 194101-1 - 194101-10 2022年05月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0090231
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Non-equilibrium molecular dynamics study on atomistic origin of grain boundary resistivity in NASICON-type Li-ion conductor 査読あり 国際誌
Ryo Kobayashi, Koki Nakano, Masanobu Nakayama
Acta Materialia 226 117596 2022年03月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Elsevier
Grain boundary (GB) resistance to ion conduction in solid-state electrolytes is one of the main issues on next-generation, high-performance rechargeable batteries. Thus, it is required to understand the origin of the GB resistance from the atomistic point of view. In this paper, a method to investigate the local ion flux using the non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) is proposed, and it is demonstrated that the atomistic origin of the GB resistance in NASICON-type LiZr2(PO4)3 is clarified by the local ion-flux analysis of poly-crystalline system containing over half-million atoms in combination with Li-ion site potential energy analysis. The local ion-flux analysis enables us to visualize where Li ions migrate fast or slow in poly-crystalline structures, and it is observed, for the first time, that Li ions move toward lower reaches within grains and pass through specific regions of GBs. The Li-ion site potential energy analysis provides atomic-level details of the differences between high-flux and low-flux regions. It is confirmed from the analyses that the GB resistance comes from deep Li-ion traps and high-energy Li-ion migration paths made of rings of PO4 and ZrO6 polyhedra that do not exist in the crystalline structure.
DOI： 10.1016/j.actamat.2021.117596
その他リンク： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645421009745?via%3Dihub
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Simulation Analysis of Effect of Vacancies on Ferroic Domain Growth of BaTiO3 査読あり 国際誌
Takahiro Tsuzuki, Shuji Ogata, Ryo Kobayashi, Masayuki Uranagase, Seiya Shimoi, Saki Tsujimoto
international journal of circuits, systems and signal processing 15 1828 - 1832 2021年12月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
DOI： 10.46300/9106.2021.15.197
その他リンク： https://www.naun.org/main/NAUN/circuitssystemssignal/2021/e022005-197(2021).php
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Molecular Dynamics Simulation of Li-Ion Conduction at Grain Boundaries in NASICON-Type LiZr2(PO4)3 Solid Electrolytes 査読あり 国際誌
Koki Nakano, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Ryo Kobayashi, Masanobu Nakayama, Naoki Watanabe
The Journal of Physical Chemistry C 125 ( 43 ) 23604 - 23612 2021年10月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：ACS Publications
その他リンク： https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.jpcc.1c07314
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Exploring the diffusion mechanism of Li ions in different modulated arrangements of La(1-X)/3LixNbO3 with fitted force fields obtained via a metaheuristic algorithm 査読あり 国際誌
Zijian Yang, Robyn E. Ward, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Ryo Kobayashi
Solid State Ionics 366-367 115662 2021年08月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Elsevier
DOI： j.ssi.2021.115662
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nap: A molecular dynamics package with parameter-optimization programs for classical and machine-learning potentials 査読あり 国際誌
Ryo Kobayashi
Journal of Open Source Software 6 2768 2021年01月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
DOI： 10.21105/joss.02768
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High-throughput production of force-fields for solid-state electrolyte materials 査読あり 国際誌
Ryo Kobayashi, Yasuhiro Miyaji, Koki Nakano, Masanobu Nakayama
APL Materials 8 ( 8 ) 081111 2020年08月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：AIP Publishing
An automatic and high-throughput method to produce interatomic force-fields for solid-state electrolyte materials is proposed. The proposed method employs the cuckoo search algorithm with an automatic update of search space to optimize parameters in empirical potentials to reproduce radial and angular distribution functions and equilibrium volume obtained from the ab initio molecular dynamics simulation. The force-fields for LiZr2(PO4)3 and LaF3 systems parameterized using the present method well reproduce key physical properties required to study ion conductivity of solid-state electrolyte materials. The current approach takes only one or two days to produce a force-field including the ab initio calculation to create reference data, which will greatly enhance the speed of exploration and screening of candidate materials.
DOI： 10.1063/5.0015373
書籍等出版物
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森分博紀,小林亮 他（ 担当： 分担執筆 , 範囲： 第７章の執筆）
シーエムシー・リサーチ 2021年06月
総ページ数：246 担当ページ：63-71 記述言語：日本語 著書種別：学術書
MISC
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固体電解質のハイスループット原子力場構築--固体電解質材料研究・開発への分子動力学法応用のために-- 招待あり 査読あり
小林亮，中野高毅，中山将伸
日本セラミックス協会誌「セラミックス」 56 ( 10月 ) 2021年10月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：日本セラミックス協会
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Mgイオン電池材料の探索－材料計算の進展ー
中山将伸、中野高毅、小林亮
セラミックス 56 362 - 365 2021年04月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：日本セラミックス協会
講演・口頭発表等
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酸化物固体材料のハイスループット力場構築と分子動力学シミュレーション〜深層地震機構解明へ向けて〜 招待あり
小林亮
日本地球惑星科学連合2022年大会 日本地球惑星科学連合
開催年月日： 2022年05月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
開催地：幕張メッセ
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MD study on atomistic origin of grain boundary resistivity in solid electrolytes 招待あり 国際会議
Ryo KOBAYASHI
Interface IONICS International online symposium 2022 Interface IONICS project
開催年月日： 2022年03月
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（招待・特別）
開催地：オンライン
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Li-ion diffusion in Li3PS4 glass-ceramic using molecular dynamics simulation
伊藤龍一郎，小林亮
第32回日本MRS 年次大会 2022年12月 日本MRS
開催年月日： 2022年12月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：横浜 国名：日本国
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原子分解XRDシミュレーションによるガラス中の結晶相の可視化
井上 裕詞、田村 友幸、小林 亮、片山 怜央
第32回日本MRS 年次大会 2022年12月 日本MRS
開催年月日： 2022年12月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：横浜 国名：日本国
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アモルファス材料における機械学習に基づいた第一原理XANESの予測
平井 悠喜、田村 友幸、烏山 昌幸、小林 亮
第32回日本MRS 年次大会 2022年12月 日本MRS
開催年月日： 2022年12月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：横浜 国名：日本国
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Machine-Learning Based Prediction of First-Principles XANES Spectra for Amorphous Materials 国際会議
Haruki Hirai, Tomoyuki Tamura, Masayuki, Karasuyama and Ryo Kobayashi
2022 MRS Fall meeting & Exhibit 2022年11月 Materials Research Society
開催年月日： 2022年11月 - 2022年12月
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
開催地：Boston, Massachusetts 国名：アメリカ合衆国
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Visualization of Crystalline Phase in Glass by Atom-Decomposed XRD Simulation 国際会議
Yuji Inoue, Tomoyuki Tamura, Ryo Kobayashi, Ayaka Kidani and Reo Katayama
2022 MRS Fall meeting & Exhibit 2022年11月 Materials Research Society
開催年月日： 2022年11月 - 2022年12月
記述言語：英語 会議種別：ポスター発表
開催地：Boston, Massachusetts 国名：アメリカ合衆国
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強誘電体 BaTiO3における90°ドメイン壁の構造と移動に関する分子動力学シミュレーション解析 国際共著
吾妻真光，尾形修司，小林亮，浦長瀬正幸，都築貴寛，下井聖也，Frank Wendler，Dilshod Durdiev
第８３回応用物理学会秋季学術講演会 2022年09月 応用物理学会
開催年月日： 2022年09月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：東北大学川内北キャンパス 国名：日本国
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アモルファス材料における機械学習に基づいた第一原理XANESの予測
平井悠喜，田村友幸，烏山昌幸，小林亮
日本セラミックス協会2022年秋季シンポジウム 2022年09月 日本セラミックス協会
開催年月日： 2022年09月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：徳島大学
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原⼦分解 XRD シミュレーションによるガラス中の結晶相の可視化
井上裕詞、⽥村友幸、⼩林 亮、⽚⼭怜央
日本物理学会2022年秋季大会 2022年09月 日本物理学会
開催年月日： 2022年09月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：東京工業大学
科研費（文科省・学振）獲得実績
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非一様な固体電解質内の局所イオン伝導度解析
2022年04月 - 2024年04月
科学研究費補助金 新学術領域研究
小林亮
担当区分：研究代表者
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反応力場開発と電極・固体電解質界面の分子動力学シミュレーション
2021年04月 - 2024年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
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2020年04月 - 2022年03月
科学研究費補助金 新学術領域研究
小林亮
固体電解質材料の第一原理分子動力学 (MD) シミュレーションを良く再現する精度と汎用性の高い古典力場を自動的に構築する手法を確立する .開発手法を用いて固体電解質材料の力場を構築し，力場を用いた焼結の大規模MDシミュレーションにより，ナノ粒子間界面の原子構造と，温 度・圧力などの焼結プロセスとの関連を明らかにする.焼結後の多結晶体におけるイオン伝導特性をミクロの視点から解析することで，界面に おけるイオン伝導抵抗の機構を解明する.種々の異なる組成・結晶構造・焼結プロセスにおけるイオン伝導特性との関連性を調べ，組成・プロ セスとイオン伝導特性をつなぐ物理モデル・機械学習モデルの構築を目的とする.
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転位キンク・ダイナミクスのマルチスケール解析 研究課題
2012年04月 - 2015年03月
科学研究費補助金 若手研究(B)
小林亮
社会貢献活動
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MI2Iマテリアルズ・インフォマティクス・ハンズオン講習会＠名古屋
役割：講師
物質・材料研究機構 名工大 2019年12月
対象： 研究者, 企業
種別：セミナー・ワークショップ
電池材料のための原子間力場を構築するプログラムfitpotおよびそれを用いて分子動力学シミュレーションを行うプログラムpmdを，企業内研究者に向けて紹介する．
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ナノの世界のコンピュータ・シミュレーション
役割：講師
名工大 名工大 2019年08月
対象： 高校生
種別：セミナー・ワークショップ
高校生に向けて「ナノの世界のコンピュータ・シミュレーション」というタイトルの実習・講義を行った．
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MI2Iマテリアルズ・インフォマティクス・ハンズオン講習会＠名古屋
役割：講師
物質・材料研究機構 名工大 2019年08月
対象： 研究者, 企業
種別：セミナー・ワークショップ
電池材料のための原子間力場を構築するプログラムfitpotおよびそれを用いて分子動力学シミュレーションを行うプログラムpmdを，企業内研究者に向けて紹介する．
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ナノの世界のコンピュータ・シミュレーション
役割：講師
名工大 名工大 2018年08月
対象： 高校生
種別：セミナー・ワークショップ
高校生に向けて「ナノの世界のコンピュータ・シミュレーション」というタイトルの実習・講義を行った．