アン・コア・オーグスティン・ルー

ご挨拶

ルー・アン・コア・オーグスティン のウェブサイトへようこそ！

私は現在、国立研究開発法人物質・材料研究機構（NIMS）で主任研究員を務めております。

本ウェブサイトでは、私の研究活動について紹介しております。

略歴

氏名	ルー(Lu)・アン・コア・オーグスティン (Anh Khoa Augustin)
出身国	ベルギー
役職	主任研究員
所属	ナノアーキテクトニクス材料研究センター（WPI-MANA）, 第一原理量子物性グループ
趣味	ピアノ、ビーチテニス、サッカー
好きな料理	フォーボー（Phở bò）、とんかつ

詳細な経歴（CV）はこちら

研究内容

私の研究テーマは、材料の構造と物性の関係を解明することです。分子動力学法や第一原理計算等の原子レベルのシミュレーション手法と機械学習を組み合わせることで、新規材料の構造と物性を理解し、新たな応用に向けた材料設計を行っています。現在主に研究している材料は、シリカ、ジルコニア、金属ガラス、二次元材料です。

金属ガラス

アモルファス（非晶質）材料、特に金属ガラスは、適切な条件で作製されると優れた機械的特性を示します。しかし、結晶とは異なり、その原子構造の理解はまだ十分ではありません。測定または計算された原子配置と、実際に観察される巨視的な物性との関係は、未解明のままです。結晶には短距離秩序と長距離秩序の両方があり、限られた数の周期構造で表すことができますが、金属ガラスは短距離秩序しか持ちません。そのため、これらのアモルファス材料には無数の構造が存在します。本研究では、原子モデリング手法を用いて、金属ガラスの構造と物性の関係の起源を明らかにすることを目指しています。

二次元材料

グラフェンの発見は、二次元材料分野の発展の契機となりました。現在、このクラスの材料には、遷移金属ダイカルコゲナイドからXene（X = Si, Ge, Sn, P, ...）まで数多くの種類が存在し、新しい構造や組成が急速なペースで理論的に予測、あるいは実験的に実証されています。第一原理計算などの原子シミュレ－ション手法は、ナノエレクトロニクス、フォトニクス、スピントロニクス、エネルギー貯蔵などの様々な分野におけるこれらの材料の将来の応用可能性を探るための強力なツールとなります。

無秩序材料における中距離秩序

第一近接シェルを超えた構造特性を解析するためには、新しい方法論の開発が必要です。次元削減手法と適切な記述子（特徴量）を用いることで、微細な構造の違いを検出し、無秩序材料における中距離秩序を明らかにすることができます。

電荷を考慮した機械学習力場

機械学習力場は、第一原理計算の精度をわずかな計算コストで提供し、原子シミュレーションに革命をもたらしました。しかし、外部電場の影響下にある材料を正確にモデル化することは、長距離静電相互作用と動的な電荷変動の適切な扱いが求められるため、依然として課題です。ボルン有効電荷の予測を統合したニューラルネットワークポテンシャルを開発することで、電場にさらされた欠陥を含む材料中のイオンの複雑な振る舞いを正確にシミュレーションできます。

主要論文

Lu, A.; Maekawa, N.; Ikeda, A.; Shimizu, K.; Masuda, H.; Yoshida, H.; Watanabe, S.
Study of the ion mobility in defect-laden ZrO₂ under an electric field using neural network with predictions for Born effective charges
Phys. Rev. Materials, 10, 066001 (2026)
Lu, A.; Lin, J.; Tamura, R.; Futamura, Y., Sakurai, T., Miyazaki, T.
Extraction of local structure differences in Silica based on unsupervised learning.
Phys. Chem. Chem. Phys., 26, 11657 (2024)
Lu, A.; Nishio, K.; Morishita, T.; Ohara, K.; Lu, Z.; Hirata, A.
Frank-Kasper Z16 local structures in Cu-Zr metallic glasses.
Phys. Rev. B, 102, 184201 (2020)
Lu, A.; Yayama, T.; Morishita, T.; Spencer, M.; Nakanishi, T.
Uncovering new buckled structures of bilayer GaN: a first-principles study.
J. Phys. Chem. C, 123(3), 1939-1947 (2019)
Lu, A.; Pourtois, G.; Luisier, M.; Radu, I. P.; Houssa, M.
Impact of layer alignment on the behavior of MoS₂|ZrS₂ tunnel field effect transistors: An ab-initio study.
Phys. Rev. Appl., 8, 034017 (2017)
Lu, A.; Houssa, M.; Radu, I. P.; Pourtois G.
Towards an understanding of the electric field-induced electrostatic doping in Van der Waals heterostructures: a first-principles study.
ACS Appl. Mater. Interfaces, 9, 7725-7734 (2017)
Lu, A.; Pourtois, G.; Agarwal, T.; Afzalian, A.; Radu, I. P.; Houssa, M.
Origin of the performances degradation of two-dimensional-based metal-oxide-semiconductor field effect transistors in the sub-10 nm regime: A first-principles study.
Appl. Phys. Lett., 108(4), 043504 (2016)