リップマー研究室
研究テーマ
- パルスレーザー堆積法による酸化物薄膜およびヘテロ構造の作製
- 酸化物ナノ構造およびナノコンポジット薄膜の合成
- 光触媒におけるキャリアダイナミクス
- 薄膜のオートノマス合成
新規材料および電子デバイスの開発では、合成プロセスのパラメータ空間が非常に大きく、達成までに多大な時間を要する。当研究室では酸化物薄膜のパルスレーザー堆積法に取り組んでいる。試料作製では組成、圧力、温度、成長速度など約10次元に及ぶパラメータを扱うため、完全な最適化は困難である。そこで我々は、電子回折パターンに基づくリアルタイムフィードバックにより結晶構造を最適化する自律型合成ワークフローを開発した。回折画像の自動解析および薄膜の構造品質指標の抽出は、ニューラルネットワークによる画像セグメンテーションで実現する（図1）。合成条件はベイズ最適化により決定され、多次元パラメータ空間においても迅速な条件探索が可能である。本手法は結晶品質の多次元マップを提供し（図2）、複数材料を用いたデバイス設計に極めて有用である。このような品質マッピングは、完全自律型合成プロセスなしには実現困難である。
