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HPCシステムズは、提携している大学の研究室と連携し、計算科学シミュレーション技術を活用して、企業や研究機関の材料研究開発における課題解決や最適なアプローチのご提案、ならびに適切な計算機環境の選定を支援いたします。

研究テーマ

材料開発に関する下記のような課題のご支援をいたします。 この他のテーマについても、詳細や要件をお伺いしご提案しますのでお気軽にお問い合わせ下さい。

触媒活性・劣化現象の理解に基づく触媒設計シミュレーション

第一原理計算や分子動力学シミュレーション(反応力場やニューラルネットワークポテンシャル)を活用した触媒活性・劣化現象の詳細な理解に基づき、触媒開発・触媒設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です。

  • 触媒反応メカニズムの解明と活性化エネルギーの評価
  • 触媒劣化メカニズムの解明と劣化防止のための対応策の提案
  • 触媒への添加元素や触媒担体の設計
  • 環境場が触媒活性や触媒劣化に与える影響

半導体プロセスシミュレーション(エッチング、化学機械研磨、CVD、ALEなど)

反応力場やニューラルネットワークポテンシャルによる分子動力学シミュレーションを活用したエッチングプロセス、化学機械研磨プロセス、CVD法、ALE法などの半導体プロセスの詳細な理解に基づき、半導体プロセス条件の最適化やプロセス時に発生する問題点の解決を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です。

  • エッチングメカニズムの解明、エッチャントや環境場の設計
  • 乾燥工程におけるパターン倒れ現象の解明とその対応策の提案
  • 化学機械研磨メカニズムの解明、研磨剤や薬液の設計
  • CVDプロセスやALEプロセスのメカニズム解明、ソースガスや環境場の設計

トライボロジーシミュレーション(摩擦・摩耗現象、添加剤のトライボ化学反応など)

反応力場やニューラルネットワークポテンシャルによる分子動力学シミュレーションを活用したトライボロジープロセスの詳細な理解に基づき、摩擦材料、潤滑剤、添加剤の設計や環境場の最適化を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です。

  • 摩擦シミュレーションによる摩擦係数の推算と摩擦メカニズムの解明
  • 凝着摩耗、アブレッシブ摩耗、腐食摩耗、疲労摩耗などの摩耗現象の解明とその対応策の提案
  • 摩擦環境が急峻な摩擦係数の変化や急激な摩耗の発生などに与える影響の解明と対応策の提案
  • MoDTC、ZnDTPに代表される添加剤のトライボ化学反応の解明と低摩擦・低摩耗の促進

鉄鋼材料、ダイヤモンドライクカーボン、セラミックス、ポリマーブラシなど多様な材料への対応が可能です。

リチウムイオン電池の活性・劣化評価シミュレーションや電極/電解質界面の設計

第一原理計算、ニューラルネットワーク分子動力学シミュレーションを活用したリチウムイオン電池の活性・劣化評価や、電解質(液体電解質と固体電解質)と電極の界面構造の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です。

  • リチウムイオン拡散メカニズムや電極・電解質の劣化現象の解明
  • 正極材料の設計や正極材料への添加元素の提案
  • 正極と液体電解質の界面で起こる化学反応や電極/液体電解質の界面構造の設計
  • 固体電解質の設計や電極/固体電解質の界面構造の解明
リチウムイオン電池

固体高分子形燃料電池の電極活性・劣化シミュレーションや3次元構造・界面構造の設計

第一原理計算、ニューラルネットワーク分子動力学シミュレーションを活用した電極活性・劣化現象の理解や、分子動力学法を活用した3次元電極構造や電極/電解質界面の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • 電極触媒への添加元素が電極反応活性・劣化に与える影響の解明と添加元素の設計
  • 炭素担体の細孔構造が電極反応活性・反応物質の輸送特性に与える影響の解明
  • 水を含む高分子電解質の3次元ネットワーク構造の解明や高分子電解質の分解・劣化
  • 炭素担体、Pt触媒、アイオノマー、水から構成される3次元電極構造の違いが電極反応活性・劣化に与える影響の解明と3次元電極構造の設計

固体酸化物形燃料電池の電極活性・劣化シミュレーションと多孔質電極構造・界面構造の設計

第一原理計算、ニューラルネットワーク分子動力学シミュレーションを活用した固体酸化物形電解セルの電極活性・劣化現象の理解や、分子動力学法(古典的力場、反応力場、粗視化ポテンシャル)を活用した多孔質電極構造や電極/電解質界面の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • α-Ni(OH)2電極触媒への添加元素が電極反応活性に与える影響の解明と添加元素の設計
  • Ni/YSZ電極の多孔質構造が電極反応活性・反応物質の輸送特性に与える影響の解明
  • 高温使用による多孔質電極の劣化、電極/電解質界面の劣化現象の解明と対応策の提案

金属材料の応力腐食割れ・亀裂生成/亀裂進展シミュレーション

第一原理計算や分子動力学シミュレーション(反応力場やニューラルネットワークポテンシャル)を活用した応力腐食割れ・亀裂生成/亀裂進展プロセスの理解に基づき、金属材料の添加元素や表面被覆層の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • 水蒸気環境、Cl環境、H2SO4環境、HNO3環境などにおける応力腐食割れメカニズム、亀裂生成/亀裂進展メカニズムの解明
  • 表面被膜層の形成メカニズムと表面被膜層が応力腐食割れや亀裂生成に与える影響の解明
  • 鉄鋼材料、合金材料、ハイエントロピー合金の強度、硬度、延性、脆性、靭性などの評価
  • 鉄鋼材料、合金材料における添加金属の設計やハイエントロピー合金の組成設計
腐食

高分子材料の力学特性、破壊特性シミュレーション

分子動力学シミュレーション(古典的力場、反応力場、ニューラルネットワークポテンシャル、粗視化ポテンシャル)を活用した高分子材料の力学特性、破壊特性の理解に基づき、高分子材料の設計・開発を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • ラメラ構造を有する結晶性高分子のモデル化とその力学特性・破壊特性シミュレーション
  • 環動ゲル(スライドリングゲル)のモデル化とその力学特性・破壊特性シミュレーション
  • ダブルネットワークゲルのモデル化とその力学特性・破壊特性シミュレーション

有機/無機複合材料、金属/セラミックスなど異種接合界面の剥離特性・力学特性

分子動力学シミュレーション(古典的力場、反応力場、ニューラルネットワークポテンシャル、粗視化ポテンシャル)を活用した有機/無機複合材料、金属/セラミックスなどの異種接合界面の剥離特性・力学特性の理解に基づき、異種接合界面の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • 異種接合界面の原子スケールでの構造の理解に基づく接合界面の設計(バッファー層、各材料の終端面・終端基、面方位など)
  • 異種接合界面の引っ張りシミュレーションによる剥離特性・力学特性の理解
  • 異種接合界面における化学反応の解明とその防止策の提案
  • 異種接合界面の接合プロセスシミュレーションによる接合界面の設計
有機無機複合材料

有機修飾したナノ粒子のシミュレーション

分子動力学シミュレーション(古典的力場、反応力場、ニューラルネットワークポテンシャル、粗視化ポテンシャル)を活用した有機修飾したナノ粒子の有機溶媒中での分散性・凝集性の理解に基づき、有機修飾ナノ粒子の設計・開発、さらに有機修飾ナノ粒子の分散性向上を実現する有機溶媒の設計を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • 有機鎖の違いが有機修飾ナノ粒子の分散性・凝集性に与える影響の解明と有機鎖の設計
  • 有機溶媒の違いが有機修飾ナノ粒子の分散性・凝集性に与える影響の解明と有機溶媒の設計

吸着剤の吸着特性シミュレーション・分離材の分離特性シミュレーション

モンテカルロ法、分子動力学シミュレーション(古典的力場、反応力場、ニューラルネットワークポテンシャル、粗視化ポテンシャル)、第一原理計算を活用した吸着剤への吸着量・吸着エネルギーの推算や分離剤の分離特性の理解に基づき、吸着剤・分離剤の設計・開発を促進したいと考えておられる企業研究者に対して、モデル作成、計算手法、計算条件と計算精度、エラー時の対応、正しい計算の仕方、解析手法、インフォマティクスへの対応、ハイスループットスクリーニングへの展開、計算結果からの設計指針の導出など、多様なアドバイスを行います。具体的には、下記のような課題にアドバイスを実施してきた実績があり、さらにそれら以外の内容にも対応可能です.

  • モンテカルロ法を活用した活性炭、シリカゲル、ゼオライト、活性アルミナ、イオン交換樹脂、MOF(金属有機構造体)などへの吸着量の推算
  • 分子動力学法を活用したゼオライトやMOF(金属有機構造体)などの分離膜の分離特性の推算
  • 第一原理計算を活用した吸着エネルギーの推算
リチウムイオン電池

サービス開始までの流れ

  • 01 お問い合わせ お問い合わせは電話、FAX、Eメール、フォームにて承ります。 内容を確認後、担当よりご連絡いたします。
  • 02 打ち合わせ・
    お見積り
    サービス内容、日時(時間)、ご予算について打ち合わせを行い、お見積りをご提示致します。 ※※打ち合わせは原則、オンライン会議ツールにて行います。面談での打ち合わせをご希望の際には事前にご連絡ください。
  • 03 ご契約 お見積もり内容をご確認の上、ご了承いただきましたら注文書をご送付ください。 注文書の受領をもって、正式なご契約といたします。
  • 04 サービス開始 ご指定の日時にサービスを開始いたします。
Contact

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