物理法則・計測原理を組み込んだ深層学習による画期的な 動的コヒーレントX線回折イメージング解析法の開発に成功北陸先端科学技術大学院大学,東北大学,物質・材料研究機構
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北陸先端科学技術大学院大学などのグループは、物理法則と計測原理を組み込んだ深層学習技術の開発により動的コヒーレントX線回折イメージング(動的CXDI)の回折データから、高精度に試料のナノ構造を再構成するための新たな位相回復手法を確立、動的構造変化の可視化に成功した。
今回、回折像の時間的な連続性を活用することで、試料のマイクロメートルスケール領域におけるナノスケールの構造変化を、従来を大きく上回る空間・時間分解能で観察・解析できることを実証。これにより、ナノスケールの動的現象をより詳細に捉える新たな観察技術が確立された。
この技術の進展により、可視光が透過しない物質の内部構造解析や、高分子・生体細胞中の微粒子運動の可視化など、材料科学・バイオ研究・ナノテクノロジー分野における革新的な応用が期待される。特に、次世代エネルギー材料のリアルタイム変化の観察や、医療・製薬分野での生体組織のナノスケール動態解析など、幅広い分野での実用化が見込まれる。