佐藤桂輔 研究室

PPMS Dynacoolの測定データを共同研究者に送るため、データ処理プログラムを作り直しました。実は、2年前の2023年12月にも同様のプログラムを作成していたのですが、そのプログラムが行方不明になってしまいました。 プログラムの再作成 今回、改めてゼロから作成したところ、実働わずか15分程度でプログラムが完成しました。全体でも2時間かかっていません。 機能: PPMSの測定データファイルをドラッグ＆ドロップ 自動的にグラフを生成 CSV形式でデータを出力 前回との最も大きな違いは、配布用のexeファイルまで作成できたことです。2023年時点では、Pythonスクリプトとしての作成に留まっていましたが、今回は実行ファイル化まで完了しました。 技術の進歩を実感 2023年当時も「Python 1年生、2年生（森巧尚著）」を参考に、比較的短時間でプログラムを作成できたことに驚いていました。それでも、20年前にVisual C++で測定器のデータ取得プログラムを作った時と比べれば、格段に効率的でした。 そして今回、さらに2年が経過した2025年。開発環境、ライブラリ、そして生成AIのサポートも含めて、技術進歩のスピードには改めて驚かされます。 プログラミング環境の変化 このような開発効率の向上は、単に個人のスキルが上がっただけではなく、以下のような環境の変化によるものと感じています： Pythonライブラリの充実と使いやすさの向上 PyInstallerなどのexe化ツールの安定性向上 ドキュメントやコミュニティの充実 生成AIによるコーディング支援←ここが今回は大きい！ 研究活動において、データ処理の効率化は非常に重要です。このようなツールを短時間で作成できる環境があることは、研究の生産性向上に直結します。 技術の進歩は、本当に速いですね。

9月から続いていた PPMS Dynacool のトラブルですが、無事に復旧し、測定を再開することができました。 復旧の経過 制御ボードの交換後、慎重に測定を再開していましたが、磁化曲線の測定後にタンク内の圧力が上昇し、クエンチのような現象が発生していました。原因は確定していませんが、磁場の掃引速度が影響している可能性を考え、最大掃引速度を 100 Oe/s から 30 Oe/s に変更しました。 この調整により、安定して測定できるようになり、2試料分のデータを取得することができました。 通信エラーへの対処 測定中、通信系統のエラーが発生することがありましたが、PCの再起動で解決できました。再液化は不要で、比較的簡易な対処で済んでいます。 今後の予定 装置が安定稼働するようになったため、共同研究者へのデータ提供や、新たな試料の測定を順次進めていく予定です。 研究にご協力いただいている皆様、ご不便をおかけしましたが、これで測定を本格的に再開できます。引き続きよろしくお願いいたします。

機械学習を活用した磁性材料の設計に関する研究論文が、Journal of Magnetism and Magnetic Materials に掲載されました。 論文情報: タイトル: Design and characterization of LaCo₁−xYxO₃ by machine learning 著者: Toa Asakura, Asuna Hagiya, Takashi Kataoka, Keiji Komatsu, Keisuke Sato 掲載誌: Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 635 (2025), 173593 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2025.173593 研究の背景 LaCoO₃は、温度変化によってコバルトイオンのスピン状態が変化する「スピンクロスオーバー現象」を示す代表的な材料です。この現象を元素置換によって制御することは重要な課題ですが、従来の実験的手法だけでは膨大な組成空間を探索することは困難でした。 研究内容 本研究では、ガウス過程回帰（GPR）という機械学習手法を用いて、LaCoO₃のB サイトへの元素置換が磁気励起エネルギーに与える影響を予測しました。従来、B サイト置換には遷移金属元素（Al、Ga、Rh、Irなど）が主に検討されてきましたが、機械学習による系統的なスクリーニングの結果、希土類元素であるイットリウム（Y）が有望な候補として浮上しました。 実際に LaCo₁−xYxO₃（x = 0, 0.02, 0.05, 0.07）試料を合成し、結晶構造解析、磁化測定、XPS 測定を行った結果、以下のことが明らかになりました： Y置換により、格子定数のc/a比が2.406から2.417へと系統的に増加し、異方的な格子歪みが生じる この格子歪みにより結晶場が変化し、磁気励起エネルギーが低下する傾向が確認された 機械学習モデルの特徴量重要度解析により、イオン半径が磁気励起エネルギー予測において最も重要な因子であることが定量的に示された 機械学習と実験の融合 本研究の特徴は、機械学習による予測を実験によって検証した点にあります。機械学習は直感的には選ばれにくい希土類元素Yを候補として提示し、実験がその予測の妥当性を裏付けました。このような「データ駆動型の材料設計」と「物理的理解に基づいた検証」を組み合わせたアプローチは、今後の材料開発において重要な方法論になると考えられます。 論文は以下のリンクからアクセスできます（オープンアクセス）: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2025.173593

9月から続いていた PPMS Dynacool のトラブルですが、復旧作業が進んでいます。 経過 制御ボードの経年劣化による故障が発生し、しばらく測定ができない状態が続いていましたが、ボード交換後、測定を再開することができました。 ただ、復旧後も予期しないトラブルが続いています。測定中に2回ほどクエンチのような現象が発生し、原因がチラー系統にあるのか、他の要因なのか、特定には至っていません。チラーの動作が安定していることを確認した後、慎重に測定を再開し、何とか2試料分のデータを取得することができました。 しかし現在、通信系統で新たなトラブルが発生しており、再度液化作業を行っているところです。 今後の見通し 装置の完全な安定稼働に向けて、引き続き調整を進めています。測定可能な状態になり次第、順次実験を再開する予定です。 研究にご協力いただいている皆様には、ご不便をおかけして申し訳ございません。装置の状態については、またご報告いたします。

Co添加In₂O₃におけるタリウム置換の効果に関する研究論文が、Journal of Magnetism and Magnetic Materials 誌に掲載されました。 論文情報: タイトル: “Thallium substitution effects on Co valence states and room-temperature ferromagnetism in co-doped In₂O₃: Experimental and machine-learning insights” 著者: Asuna Hagiya, Toa Asakura, Taketo Sekiya, Takashi Kataoka, Keiji Komatsu, Keisuke Sato 掲載誌: Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Volume 630 (2025), 173450 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2025.173450 本研究では、希薄磁性半導体における元素置換の効果を実験と機械学習の両面から解析し、イオン半径とイオン化エネルギーという2つの基本的な物理パラメータによって、Co価数状態と室温強磁性の傾向を予測できる可能性を示しました。

2025年９月27日（土）に開催される「二中学区の子どもを地域で支える会」での配布資料です。 簡易版 民生委員・児童委員 相談支援ガイド 保護司ボランティア支援ガイド ふくわ編集ガイド - モバイル版

この度、茨城高専において生成AI利活用ガイドラインが策定されました。事務担当者の方々をはじめ、多くの関係者のご尽力により、「学びの質向上」という視点を中心とした素晴らしい内容となりました。特に、言語学の先生の洗練された文章に深く感銘を受けています。 茨城高専・生成AI利活用ガイドラインの制定について | お知らせ・新着情報 このガイドラインが私たちの教育活動に寄与することを期待しています。今後も共に学びを深めていきましょう。

We are pleased to announce that the Guidelines for the Utilization of Generative AI have been established at Ibaraki National College of Technology. Thanks to the efforts of administrative staff and many other related parties, the guidelines have been compiled with a focus on improving the quality of learning. In particular, we were deeply impressed by the refined writing of the linguistics professor. We hope that these guidelines will contribute to our educational activities. Let’s continue to deepen our learning together. ...

On June 24, 2025, I conducted an AI class with Ms. Ayako Kounokawa for 99 fifth-grade students at Ibaraki University Elementary School. The class theme was “With AI - Beyond Evolution,” where students learned about technological evolution (the transition of telephones and programming languages) and deepened their understanding of the rapid development of AI, including ChatGPT. In the latter half, students challenged themselves to create picture books using an AI collaborative picture book creation app. ...

On June 17, 2025, I delivered a lecture on “Improving Business Efficiency with Generative AI” at the first general meeting of the Ibaraki NICT Corporate Partnership Association (PRIME Corporate Association). The presentation covered concepts such as measuring AI proficiency through “flight hours” and the importance of developing “ace pilots” within organizations. During the Q&A session, common concerns emerged: “How to guide young employees who rely too heavily on AI” and “How to engage senior staff who show no interest in AI.” These questions highlighted that AI adoption challenges extend beyond technology to organizational culture. ...