“Development of instruments for imaging of local magnetic structure by magnetic neutron holography” Tomoya Kanno, Kenji Ohoyama, Hajime Nakada, Yuto Fukui, Kota Yamakawa, Shota Hoshi, Motoki Takano, Yodai Kobayashi, Yuka Tomimatsu, Shingo Takahashi, Takayuki Oku, Takuya Okudaira, Ryuju Kobayashi, Shusuke Takada, Masahide Harada, Kenichi Oikawa, Yasuhiro Inamura, Toetsu Shishido, Keisuke Sato, Kouichi Hayashi https://doi.org/10.1016/j.nima.2024.169349 磁気中性子ホログラフィー法により磁性合金の局所磁気構造を直接観察するための装置開発に関する論文です．偏極中性子生成用の3Heスピンフィルターや試料磁化用の磁石装置を新たに導入し，室温強磁性合金での予備的な測定に成功しました．

前回に引き続き、高専2年生のホームルームクラスを対象に、Pythonプログラミングとデータ分析の実践的な授業を行いました。今回は、クラスタリング分析という手法を用いて、大谷翔平選手の投球データを分析する課題に取り組みました。 クラスタリング分析は、似たような特徴を持つデータを自動的にグループ化する手法であり、データ分析の重要な技術の一つです。授業では、以下の流れで学習を進めました。 クラスタリングの概要と応用例の説明 k-meansアルゴリズムの手順の解説 エルボー法によるクラスタ数の決定方法の説明 大谷翔平選手の投球データを用いたクラスタリング分析の実践 以下の動画は、k-meansアルゴリズムがどのようにしてデータをクラスタリングするかを示しています。 k-meansアルゴリズムは、以下のステップを繰り返します。 初期のクラスタ中心をランダムに選択 各データ点を最も近いクラスタ中心に割り当て 割り当てられたデータ点の平均を計算し、新しいクラスタ中心とする クラスタ中心の変化が収束するまで、ステップ2と3を繰り返す 学生たちは、リリーススピードとリリーススピン率の散布図の作成から始め、クラスタリングを実施しました。 クラスタリング分析の結果、大谷翔平選手の投球データは3つのグループに分類されました。さらに、各グループが球種の違いによるものであることが明らかになりました。これにより、学生たちはクラスタリング分析の有用性を実感できたのではないでしょうか。下に示す図は、授業で使用したスライドの一部です。大谷翔平選手の投球データをリリーススピードとリリーススピン率の散布図で表現し、クラスタリングの結果を色分けして示しています。さらに、各グループが主にどの球種で構成されているかを凡例で示すことで、クラスタリングの結果と球種の関連性を明確に表現しました。学生たちはクラスタリング分析の実用性と有用性を直感的に理解することができたと期待しています。 比較的イメージしやすい内容でクラスタリングに取り組みましたが、ソースコードを書き換えて他の選手と比較したり、他のデータと合わせて分析したりと、色々取り組んで欲しいと思います。

私の担当する高専2年生のホームルームクラスを対象に，Pythonプログラミングの入門授業を実施しました．学生たちにプログラミングの基礎を学びながら，データ分析の概念に触れてもらうことが目的です． 授業では，オープンソースのPythonライブラリであるpybaseballを活用し，メジャーリーグベースボール（MLB）の選手データを取得・分析する課題に取り組みました．pybaseballを使用することで，学生たちは簡単にMLBの膨大なデータにアクセスし，プログラミングの実践的な経験を積むことができます． 授業の流れは以下の通りです： 1．pybaseballのインストールとデータの取得方法の説明 2．取得したデータの構造と内容の理解 3．プログラムコードの実行と結果の確認 4．プログラムコードの一部を変更し，別の選手のデータを分析 学生たちは，提供されたプログラムコードを実行し，大谷翔平選手のデータを取得・分析する過程を体験しました．さらに，プログラムコードの一部を変更することで，大谷翔平選手以外の選手のデータも分析し，プログラミングの柔軟性を学びました． ホームルームという限られた時間の中で行った授業だったため，学生たちはプログラムコードを実行することに精一杯だったかもしれません．しかし，この経験を通して，プログラミングやデータ分析に対する興味を持ってくれたのではないかと期待しています．今後は，配布したプログラムコードの説明を読んだり，累積データとして表示するプログラムを使用したりして，さらに理解を深めてもらいたいと思います．

令和6年度の研究室メンバーを更新しました．今年度は，以下の2名の学生が卒業研究に取り組みます． ・朝倉 友彩 ・萩谷 明日菜 新しいメンバーを迎え，充実した研究活動を行っていきたいと思います． 昨年のSTI-GIGAKUでの発表から興味を持ってくれたり、大学進学後の所属研究室の候補として考えているところの先生は、実は同じ研究室出身の先輩だったりしました。 学生の皆さんが研究室の活動に興味を持ってくれたことを嬉しく思います． また，今年の始業式は5年ぶりに体育館で行われました． 新入生を迎え，新たなスタートを切る季節です． 新人教員3名と学生会長，茨香祭実行委員長が，学生1000人の前で新年度の抱負を語ってくれました． 私も初心を忘れずに，今年度も学生の皆さんと共に様々な工夫をしていきたいと思います．

初めて担任を務めた時の学生が，博士号取得の報告に来てくれました． 思い出話に花を咲かせつつ，大学の最新情報（勉強になる！）や就職活動の経験談を聞くことができました。 とても楽しい時間を過ごしました． これからのさらなる成長と活躍に期待しています．

写真は校門を入るとすぐ見える池の様子です． 少し前から学生達が池の掃除をしていたのですが，水循環装置はその結果でしょうか？ 池は進化したようです．

PPMS Dynacoolが順調に稼働しています．共同研究を行っている先生方が測定のために来てくれました．良い結果が得られています．この機会に，測定データの処理を効率化するため，Pythonを用いてデータ処理プログラム（簡易的なグラフ作成，エクセルファイルの出力）を作成しました．測定データのファイルを選んで質量を入力するだけで，同じフォルダにグラフとエクセルファイルが出力されます． プログラムは「Python 1年生,2年生　森巧尚」を参考に，わずかな時間で作成できました．20年前にVisual C++で測定器からデータを取得して出力するプログラムを作った時の労力から比べると，技術の進歩に本当に驚かされます．

今年度もSTI-Gigakuで発表しました． 聞きに来てくださった方々，ありがとうございました．

茨城大学の山内先生との共同研究です． Noriko Yamauchi, Yosuke Noshiro, Shohei Tada, Keisuke Sato, Makoto Ogata & Yoshio Kobayashi (06 Oct 2023): Fabrication of glucose-immobilizing fluorescent polymer particles with high magnetic responsiveness, Particulate Science and Technology, DOI:10.1080/02726351.2023.2263402

winmostar(quantum espresso)を用いてラマン散乱の計算に取り組んでいます．まずは，TiO2の計算から始めました． 実験*計算140 cm-1184 cm-1430 cm-1444 cm-1590 cm-1591 cm-1 実験と計算の結果は，比較的一致しているようです1。 次に，最近実験しているIn2O3の計算に進みました．文献によると，フォノン計算は24x24x24 q-gridで行われているとのこと2．しかし，現在の環境では，4x4x4で17時間かかりました．24x24x24の計算はちょっと現実的ではありません． 事務用パソコンでの計算なので厳しいのかと思います．ですがSCF計算は成功したため，磁化など他の計算へと目標を変えて進めていきます． Challagulla, S., Tarafder, K., Ganesan, R. et al. Structure sensitive photocatalytic reduction of nitroarenes over TiO 2 . Sci Rep 7, 8783 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-08599-2 ↩ Devamanoharan, A., Veerapandy, V., & Vajeeston, P. (2023). Structural, Electronic Properties, and Relative Stability Studies of Low-Energy Indium Oxide Polytypes Using First-Principles Calculations. ACS Omega, 8(14), 12928-12943. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c00105 ↩