- Address
- 305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
光電子分光、ナノ薄膜、断層解析、放射光、SPring-8
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- H. Tanaka, H. Shinotsuka, H. Yoshikawa, S. Tanuma. Determination of Energy Loss Functions for GaN, GaP, and GaSb by Angle-resolved Electron Energy Loss Spectroscopy with Factor Analysis: Applications to Electron Transport Parameter Calculations. e-Journal of Surface Science and Nanotechnology. 23 [2] (2025) 2025-023 10.1380/ejssnt.2025-023 Open Access
- Atsushi Machida, Kenji Nagata, Ryo Murakami, Hiroshi Shinotsuka, Hayaru Shouno, Hideki Yoshikawa, Masato Okada. Bayesian inference method utilizing SESSA in quantitative layer structure estimation from XPS data. Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 273 (2024) 147449 10.1016/j.elspec.2024.147449 Open Access
- Hiroshi Shinotsuka, Kenji Nagata, Hideki Yoshikawa, Shuichi Ogawa, Akitaka Yoshigoe. Bayesian estimation analysis of X-ray photoelectron spectra: Application to Si 2p spectrum analysis of oxidized silicon surfaces. Applied Surface Science. 685 (2025) 162001 10.1016/j.apsusc.2024.162001 Open Access
会議録
- SUZUKI, Mineharu, HARADA, Yoshitomo, 上島 豊, MATSUNAMI, Shigeyuki, 後藤 敬典, YOSHIKAWA, Hideki. Application of Electronic Laboratory Notebook for Analysis Records in Materials Research. Journal of Surface Analysis. (2019) 188-189
- Mikiko Tanifuji, Asahiko Matsuda, Hideki Yoshikawa. Materials Data Platform - a FAIR System for Data-Driven Materials Science. Proceedings of the 2019 8th International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI). (2019) 10.1109/iiai-aai.2019.00206
- NAGATA, Takahiro, YAMASHITA, Yoshiyuki, YOSHIKAWA, Hideki, CHIKYOW, Toyohiro. Hard X-ray Photoelectron Spectroscopic Study on High-k Dielectrics Based Resistive random access memory. ECS TRANSACTIONS. (2017) 39-47
口頭発表
- ANAZAWA, Toshihisa, 園川 隼人, YOSHIKAWA, Hideki, KADOHIRA, Takuya, MINAMOTO, Satoshi. NIMS's Data-Driven Materials Research Platform: Enhancing MLOps with Literature-Based Data Integration. 8th World Congress on Integrated Computational Materials Engineering (ICME 2025). 2025
- 篠塚 寛志, 永田 賢二, 吉川 英樹, 小川 修一, 吉越 章隆. ベイズ推定による酸化シリコン表面のSi 2p XPS解析. 2025年第72回応用物理学会春季学術講演会. 2025
- 田中 肇, 篠塚 寛志, 吉川 英樹, 田沼 繁夫. 因子分析を用いた角度分解電子エネルギー損失分光法による GaN,GaP,GaSb のエネルギー損失関数の決定:電子輸送パラメータ計算への応用. 第63回表面分析研究会. 2025
その他の文献
- YOSHIKAWA, Hideki, HARA, Toru, 森田 秀和, 多持 隆一郎, 岩崎 富生, 谷本 明佳. Collaboration between Industry and Academia Laying Groundwork for Data-Driven Materials Development. Hitachi Review. (2019) 14-20
- YOSHIKAWA, Hideki. Results of Questionnaire Survey on Depth Profiling Performed in Surface Analysis Society of Japan. JOURNAL OF SURFACE ANALYSIS. (2016) 98-110
- 吉川 英樹, 原 徹, 森田 秀和, 多持 隆一郎, 岩崎 富生, 谷本 明佳. データ駆動型の材料開発へ,産学の連携による基盤づくりを マテリアルズインフォマティクスの進展と先端計測技術への期待. Hitachi Review. (2018) 13-18
所属学会
応用物理学会, 日本表面真空学会
マテリアル基盤研究センター
計測データのDX技術とデータプラットフォームへの展開
DX技術,計測データ,データプラットフォーム,データ駆動型解析,材料情報学,MI
概要
分光スペクトルや顕微画像等を得る材料計測において,データ駆動型の自動データ解析を含むDX技術の開発とその普及のためのデータプラットフォームへの展開を行う。データ駆動型の自動解析の実現にあたっての大きな課題は,(1)データの統計ノイズを評価し属人性を排した自動データ解析技術と(2)計測装置のメーカー,機種,機関,操作者に依存してばらつく多数のデータを評価して(装置の違いに由来するデータのばらつきに影響されない)材料の本質的な情報を自動抽出する技術の2点である。ベイズ推定等の情報学と材料工学を融合してこの課題を解決する。またデータ駆動型の方法論を実現するためにデータの相互運用性を高める変換技術も必要となる。
新規性・独創性
● 計測データの統計ノイズを評価し属人性を排した自動データ解析技術
● 計測装置のメーカーや操作者等の違いに由来するデータのばらつきと試料材料の違いに由来するデータの違いを自動識別する技術
● 上記を実現するベイズ推定等の情報学と材料工学と分析機器学の融合
● データの相互運用性を高めるための装置出力ファイル内のメタデータや数値行列データの抽出・変換・蓄積の自動化技術
● 以上をNIMS内外に広く普及するデータプラットフォームの設計と構築
内容

材料研究における計測データのDX技術を実現するには,過去の他機関のデータを含めて,多くの機関の多様な計測装置で日々生成されるデータについて,図に示すように収集・変換・較正・検索・特徴量抽出・蓄積などの多段階層の複数の工程からなるワークフローを実現することが必要となる。しかもDX技術は,個人レベルに閉じた技術ではなく社会インフラの開かれた技術であるため,(1)属人性を排したワークフローの自動化や(2)ワークフローの多機関共用が要求される。NIMSでは,この要求に対して Research Data Express (RDE)というシステムをデータプラットフォーム DICE に構築し,国内の多数の研究機関で共用されている。そのRDEシステムでの特徴量抽出の例として,図にあるX線光電子(XPS)スペクトルから特徴量(ピークパラメータ)をベイズ情報量規準を用いて自動抽出する新機能が組み込まれて共用されている。
まとめ
分光スペクトルや顕微画像等を得る材料計測において,データ駆動型の自動データ解析を含むDX技術を開発し,その成果のNIMS内外への普及のためデータプラットフォームDICE上にてRDEシステムとして展開している。分光スペクトル(例,XPS)から試料材料の特徴量を自動抽出してデータ駆動型解析として再利用するニーズは多く,開発対象を他の計測手法にも拡大する予定。


