教員詳細
FACULTY
Research and Industry-Academia Collaboration
研究・産学連携
西舘 陽平 NISHIDATE Yohei
准教授
教育
- 担当科目 - 大学
- コンピュータグラフィックス論, 数値解析, オペレーティングシステム論, ソフトウェア総合演習I
- 担当科目 - 大学院
- Finite Element Modeling and Visualization
研究
- 研究分野
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数理情報学
高性能計算
計算科学
コンピュータモデリング、物理シミュレーション、可視化
- 略歴
- 2009 会津大学博士課程修了
2009－2011 理化学研究所 研究員
2011－ 理化学研究所 客員研究員
2011－ 会津大学 准教授
- 現在の研究課題
- 研究内容キーワード
- 所属学会
主な研究
- 原子スケール有限要素法による破壊力学
-
〇有限要素解析の原子構造力学での疑問点
有限要素法(FEM)は既に様々な構造の破壊条件の解析に応用され、大きな成功を収めている。FEMは連続体に対して適用される巨視的なモデル手法である一方、ナノスケールの半導体や金属材料では、 原子が離散的であるため、適用できない。原子の挙動を計算し応力などの構造力学パラメータを求める方法として、現在は分子動力学法(MD)が主流であるが、系の解を求める計算には時間がかかり効率的ではない。
〇原子構造のための有限要素解析
そこで本研究では、原子スケール有限要素法(Atomic-FEM)と、Moving-Least-SquaresやKrigingなどの補間法を組み合わせて、原子スケールの有限要素解析を破壊力学に適用する。
現在までにGaAsなどの半導体複層構造に対して原子スケールで歪分布を求めると、厚さが数十ナノメートル以下になると急激に連続体と異なる結果が出ることがわかっている。
- スマートミュージアム
-
[ミッション]
役割: 福島県立博物館における鑑賞体験の向上
対象: 鑑賞支援と展示設計
付加する価値: 鑑賞者の学習と知識習得の質向上
[目的]
現状では、評価・改善に必要な来館者の展示物鑑賞行動に関する客観的なデータを得ることが困難な状況です。
また、訪問者の学習体験を把握し、必要なサポートを行うことが難しいのが現状です。
この状況を改善するため、展示会場内での来場者の行動を客観的に把握することが望まれます。
さらに、来場者の学習体験を妨げないようにデータを収集することが求められている。
そこで、来館者の行動を客観的に測定し、学芸員の分析・解釈を支援するシステムの開発します。
[目標]
学習面での来場者の満足度が向上する。
[シナリオ]
(1)来館者の行動を客観的に測定することを実現する。
(2)展示物の鑑賞を促進・誘導する来館者向けの機器・アプリケーションを開発する。
(3)来館者の行動を分析し、可視化するための高度な計算手法を開発する。
(4)測定・計算された来館者の行動を分析・解釈することを促す学芸員向けのシステムを開発する。
(5)学芸員が分析・解釈に基づいて展示設計を行うことを支援するシステムを開発する。
主な著書・論文
1. Y. Nishidate and G. P. Nikishkov
"Generalized plane strain deformation of multilayer structures with initial strains"
Journal of Applied Physics 100(10), 113518 (2006).
2. Y. Nishidate and G. P. Nikishkov
"Effect of thickness on the self-positioning of nanostructures"
Journal of Applied Physics 102(8), 083501 (2007).
3. Y. Nishidate and G. P. Nikishkov
"Atomic-scale Modeling of Self-Positioning Nanostructures"
CMES-Computer Modeling in Engineering & Sciences 26(2), pp. 91-106 (2008).
4. Y. Nishidate and G. P. Nikishkov
"Atomic-Scale Analysis of Self-Positioning Nanostructures"
e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 6, pp. 301-306 (2008).
5. Y. Nishidate and G. P. Nikishkov
"Curvature estimate for multilayer rolled-up nanostructures with cubic crystal anisotropy under initial strains"
Journal of Applied Physics 105(8), 093536 (2009).
6. Y. Nishidate, T. Nagata, S. Morita, and Y. Yamagata
"Ray-tracing method for isotropic inhomogeneous refractive-index media from arbitrary discrete input"
Applied Optics 50(26), pp. 5192-5199 (2011).
7. Y. Nishidate
"Closed-form analytical solutions for ray-tracing in optically anisotropic inhomogeneous media"
Journal of Optical Society of America A 30(7), pp. 1373-1379 (2013).
8. Y. Nishidate, I. Khmyrova, J. Kholopova, E. Polushkin, B. Shevchenko, and S. Shapoval
"Numerical Study of Light-Emitting Diode with Injected Current Modulated by Designed Electrode,"
Optical Review 23(5), pp. 798-805 (2016).
9. Y. Nishidate and I. Khmyrova
"Numerical Procedure for Modeling of Light Emitting Diode with Mesh-Like Electrode,"
Journal of Physics: Conf. Ser. 936, 012010 (2017).