我々の研究グループでは、金属材料の加工・熱処理中に生じる凝固、相変態、再結晶などによるミクロ組織形成を数値シミュレーションにより解析、予測するための強力な手法として発展しているフェーズフィールド法の研究を行っています。フェーズフィールド法は、金属材料組織形成以外にも、セラミックスやポリマーなどの他、最近ではリチウムイオン電池や燃料電池内で生じる電気化学的反応のシミュレーション方法としても発展してきています。本研究グループでは、有限要素法など構造解析手法と組み合わせた数値解析法も開発しており、機械、材料、電気、化学にまたがる幅広い分野への応用を目指しています。さらには、GPUなどの高速計算技術の研究やスーパーコンピューターでの大規模計算も行っており、実用材料や実デバイス開発においては必要不可欠な３次元シミュレーションの高速化も推進している。

We have developed a novel numerical technique to simulate microstructure evolutions in metallic materials during solidification, phase transformation and recrystallization by using phase-field method. The phase-field method has attracted much attention as a powerful simulation tool for simulating the microstructure evolutions. Recently, the method has been applied to simulate electrochemical phenomenon in lithium ion battery and fuel battery. Furthermore, we develop a new simulation method coupled the phase-field method with finite element method to apply it to various field, such as mechanical engineering, materials science, electric engineering and chemical engineering. We have also develop parallel computing technique using GPU to accelerate three-dimensional simulation which is necessary to develop practical materials and devices.