尋找新材料的流程一般是先合成材料,並測量其特性。透過評價考察,篩選出接下來要合成的候選材料。然後再次合成材料,如此循環(下圖左)。開發人員可以透過這樣的循環獲得新的發現,探索出特性更加優異的材料。不過,近年來探索開發的高功能材料結構越來越複雜,尋找新材料的難度也變得越來越大。
日本產業技術綜合研究所的岩崎悠真特定研究專員(現爲日本物質材料研究機構的主任研究員)等人開發出了可以在自我完善的同時,探索新材料的人工智慧技術(自成長材料探索AI)。該AI透過在電腦内反復虛擬合成、評測、考察材料來不斷積累知識提高智慧(下圖右)。
常規的材料探索流程(左)與自成長材料探索AI(右)的比較
研究團隊利用該AI,探索了磁化較大的磁性合金材料,發現向鐵鈷(FeCo)合金中添加少量的銥(Ir)和鉑(Pt)後,磁化可超越Fe0.75Co0.25合金,而這一合金在之前被認爲達到了性能上限(Slater-Pauling Limit)。另外研究團隊還實際合成了這種合金,並明確了其特性機制。
這種材料開發技術可應用於各種材料的探索,能提高材料開發的整體效率和速度。另外,還有望幫助研究人員發現憑藉以往的常識想像不到的新奇材料,促進科學的深水層進步。
日文:JSTnews 2021年6月號
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部