2025/03/21 更新

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イハラ　シロウ
井原 史朗
IHARA SHIRO
所属
先導物質化学研究所 融合材料部門 助教
総合理工学府 総合理工学専攻（併任）
職名
助教
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学位

  • 博士（工学）

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ： Cuナノ粒子焼結におけるナノスケール3次元可視化

    研究キーワード： 透過電子顕微鏡，電子線トモグラフィ，画像処理

    研究期間： 2022年4月

  • 研究テーマ： 機械学習を用いた顕微鏡像の高精度化およびその場観察への応用

    研究キーワード： 機械学習，電子顕微鏡，転位

    研究期間： 2021年4月 - 2023年3月

受賞

  • 学術奨励賞

    2024年5月   日本材料学会   走査透過電子顕微鏡法における先進的イメージング手法の開発に関する研究

    井原　史朗

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    受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国：日本国

論文

  • In situ electron tomography for the thermally activated solid reaction of anaerobic nanoparticles 査読 国際誌

    @Shiro Ihara, #Mizumo Yoshinaga, @Hiroya Miyazaki, #Kota Wada, @Satoshi Hata, @Hikaru Saito and @Mitsuhiro Murayama

    Nanoscale   15   10133 - 10140   2023年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1039/D3NR00992K

  • Deep learning-based noise filtering toward millisecond order imaging by using scanning transmission electron microscopy 査読 国際誌

    Ihara, S; Saito, H; Yoshinaga, M; Avala, L; Murayama, M

    SCIENTIFIC REPORTS   12 ( 1 )   13462   2022年8月   （ ISSN:2045-2322 eISSN:2045-2322 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Scientific Reports  

    Application of scanning transmission electron microscopy (STEM) to in situ observation will be essential in the current and emerging data-driven materials science by taking STEM’s high affinity with various analytical options into account. As is well known, STEM’s image acquisition time needs to be further shortened to capture a targeted phenomenon in real-time as STEM’s current temporal resolution is far below the conventional TEM’s. However, rapid image acquisition in the millisecond per frame or faster generally causes image distortion, poor electron signals, and unidirectional blurring, which are obstacles for realizing video-rate STEM observation. Here we show an image correction framework integrating deep learning (DL)-based denoising and image distortion correction schemes optimized for STEM rapid image acquisition. By comparing a series of distortion corrected rapid scan images with corresponding regular scan speed images, the trained DL network is shown to remove not only the statistical noise but also the unidirectional blurring. This result demonstrates that rapid as well as high-quality image acquisition by STEM without hardware modification can be established by the DL. The DL-based noise filter could be applied to in-situ observation, such as dislocation activities under external stimuli, with high spatio-temporal resolution.

    DOI： 10.1038/s41598-022-17360-3

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    その他リンク： https://www.nature.com/articles/s41598-022-17360-3

  • 深層学習アシスト高速STEMとトモグラフィー観察への応用

    斉藤 光, 井原 史朗, 波多 聰, 村山 光宏

    顕微鏡   59 ( 2 )   52 - 56   2024年8月   （ ISSN:13490958 eISSN:24342386 ）

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本顕微鏡学会  

    <p>厚い試料の内部を可視化するのに，走査型透過型電子顕微鏡法（STEM）は結像レンズ系の色収差によって解像度が制限される透過型電子顕微鏡法と比べて優れている．そのため，走査型透過型電子顕微鏡法（STEM）は電子線トモグラフィーによる三次元構造解析にしばしば用いられる．しかし，特にフレームあたりミリ秒オーダーまたはそれ以上の高速イメージングを追求する場合，STEMの画質はノイズやアーチファクトによって顕著に劣化する．本稿では深層学習に基づくデノイズが高速STEM撮像に有効であること，また高速STEMトモグラフィーに応用できることを報告する．高速STEMトモグラフィーでは，わずか5秒の連続傾斜像収録で厚さ300 nmの鉄鋼試料からでも三次元転位配置が十分な精度で求まる．液体セルを含む比較的厚い媒質中の試料のその場観察またはオペランド観察に応用できると期待される．</p>

    DOI： 10.11410/kenbikyo.59.2_52

    CiNii Research

  • Data Processing for In Situ Electron Tomography toward Unbiased Approach: Application to Metal Nanoparticle Sintering

    Ihara S., Murayama M.

    Microscopy and Microanalysis   30 ( 2024 )   1707 - 1708   2024年7月   （ ISSN:14319276 ）

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    出版者・発行元：Microscopy and Microanalysis  

    DOI： 10.1093/mam/ozae044.841

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  • In-situ heating-and-electron tomography for materials research: from 3D (in-situ 2D) to 4D (in-situ 3D)

    Hata, S; Ihara, S; Saito, H; Murayama, M

    MICROSCOPY   73 ( 2 )   133 - 144   2024年4月   （ ISSN:2050-5698 eISSN:2050-5701 ）

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Microscopy  

    In-situ observation has expanded the application of transmission electron microscopy (TEM) and has made a significant contribution to materials research and development for energy, biomedical, quantum, etc. Recent technological developments related to in-situ TEM have empowered the incorporation of three-dimensional observation, which was previously considered incompatible. In this review article, we take up heating as the most commonly used external stimulus for in-situ TEM observation and overview recent in-situ TEM studies. Then, we focus on the electron tomography (ET) and in-situ heating combined observation by introducing the authors’ recent research as an example. Assuming that in-situ heating observation is expanded from two dimensions to three dimensions using a conventional TEM apparatus and a commercially available in-situ heating specimen holder, the following in-situ heating-and-ET observation procedure is proposed: (i) use a rapid heating-and-cooling function of a micro-electro-mechanical system holder; (ii) heat and cool the specimen intermittently and (iii) acquire a tilt-series dataset when the specimen heating is stopped. This procedure is not too technically challenging and can have a wide range of applications. Essential technical points for a successful 4D (space and time) observation will be discussed through reviewing the authors’ example application.

    DOI： 10.1093/jmicro/dfae008

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  • 透過電子顕微鏡による金属ナノ粒子焼結のその場3次元観察

    井原 史朗, 斉藤 光, 波多 聰, 村山 光宏

    日本結晶成長学会誌   51 ( 1 )   n/a   2024年   （ ISSN:03856275 eISSN:21878366 ）

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：日本結晶成長学会  

    <p>  Metal nanoparticles undertake sintering at a lower temperature compared to their bulk counterparts, attracting great attention in industrial applications such as printed electronics. Since nanoparticles are easy to aggregate, the three-dimensional (3D) visualization of their sintering process plays a vital role in quantifying the morphological changes during heating. However, the nanoparticles are sensitive to surface contamination, resulting in poor affinity to the 3D visualization with conventional electron beam intensity because the visualization technique requires a long beam exposure time, potentially making beam induced contamination significant. In this paper, we demonstrate our developed 3D observation scheme, including advanced image processing techniques. A sample transfer system, which enables to prevent nanoparticles from being exposed to air, and an ultra-low-electron dose observation protocol prevents surface contamination during the observation. The low-signal-to-noise ratio of acquired images is compensated by the advanced image processing techniques. The obtained 3D images of nanoparticles enable to measure the neck growth and variation of particle distance in 3D during the sintering in a quantitative way.</p>

    DOI： 10.19009/jjacg.51-1-03

    CiNii Research

  • 深層学習を援用した高速走査透過電子顕微鏡法によるその場観察および3次元観察

    井原 史朗, 斉藤 光, 村山 光宏

    材料   72 ( 9 )   631 - 637   2023年9月   （ ISSN:05145163 eISSN:18807488 ）

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本材料学会  

    DOI： 10.2472/jsms.72.631

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  • Yield and flow properties of ultra-fine, fine, and coarse grain microstructures of FeCoNi equiatomic alloy at ambient and cryogenic temperatures 査読 国際誌

    Lavakumar, A; Yoshida, S; Punyafu, J; Ihara, S; Chong, Y; Saito, H; Tsuji, N; Murayama, M

    SCRIPTA MATERIALIA   230   115392 - 115392   2023年6月   （ ISSN:1359-6462 eISSN:1872-8456 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Scripta Materialia  

    The current study reveals the Hall-Petch relationship, or mean grain size control, and flow properties of equiatomic FeCoNi alloy having different grain sizes at room temperature (298 K) and cryogenic temperature (77 K). For the first time, various mean grain sizes ranging from the ultra-fine regime (0.7 μm) to the coarse grain regime (145.3 μm) were achieved in a FeCoNi alloy by high-pressure torsion and subsequent annealing. The tensile yield strength depends strongly on temperature and grain size. Hall-Petch plots demonstrate that the grain boundary strength coefficient is insensitive to the temperature, whereas friction stress increases as the temperature decreases. For all the grain sizes both strength and ductility were increased with decreasing the temperature down to 77 K. Dislocation slip is responsible for the room temperature mechanical properties. At cryogenic temperature, on the other hand, nano twinning appears as an additional deformation mechanism in addition to the dislocation slip.

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2023.115392

    Web of Science

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  • Microstructural factors dictating the initial plastic deformation behavior of an ultrafine-grained Fe-22Mn-0.6C TWIP steel 査読 国際誌

    Punyafu, J; Hwang, S; Ihara, S; Saito, H; Tsuji, N; Murayama, M

    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING   862   144506   2023年1月   （ ISSN:0921-5093 eISSN:1873-4936 ）

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Materials Science and Engineering: A  

    While leading a great strain hardening capability, carbon-containing twinning-induced plasticity (TWIP) steels exhibit serrations on their stress-strain curves, resulting in barriers to commercial development. Although grain refinement is believed to suppress the serrations, how the grain size, particularly in the ultrafine-grained (UFG) range, and its orientation impacting on the serrations and plastic deformation mechanism are overlooked. Here, we compared the plastic deformation behavior in fine-grained (2 μm) and ultrafine-grained (0.86 μm) specimens, in both macroscopic and microscopic behavior, using digital image correlation (DIC) and scanning transmission and transmission electron microscopy (S/TEM) techniques. Our results showed that the dominant plastic deformation mode was changed from dislocation gliding and tangling to stacking faults and deformation twinning in the grains equal to or smaller than 1 μm (ultrafine grains). This alteration is also strongly influenced by the grain orientation, i.e., the maximum resolved shear stress for slip versus twinning. The enhancement of strain localization and the inhibition of the serrations in the UFG specimens are discussed.

    DOI： 10.1016/j.msea.2022.144506

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  • TEM/STEMトモグラフィーによる最近の研究

    波多 聰, 趙 一方, 井原 史朗, 斉藤 光, 光原 昌寿, 村山 光宏

    まてりあ   61 ( 2 )   84 - 88   2022年2月   （ ISSN:13402625 eISSN:18845843 ）

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：公益社団法人 日本金属学会  

    DOI： 10.2320/materia.61.84

    CiNii Research

  • Five-second STEM dislocation tomography for 300 nm thick specimen assisted by deep-learning-based noise filtering 査読 国際誌

    #Y. Zhao, #S. Koike, #R. Nakama, @S. Ihara, @M. Mitsuhara, @M. Murayama, @S. Hata and @H. Saito

    Sci. Rep.   11   20720   2021年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Scanning transmission electron microscopy (STEM) is suitable for visualizing the inside of a relatively
    thick specimen than the conventional transmission electron microscopy, whose resolution is
    limited by the chromatic aberration of image forming lenses, and thus, the STEM mode has been
    employed frequently for computed electron tomography based three-dimensional (3D) structural
    characterization and combined with analytical methods such as annular dark field imaging or
    spectroscopies. However, the image quality of STEM is severely suffered by noise or artifacts especially
    when rapid imaging, in the order of millisecond per frame or faster, is pursued. Here we demonstrate
    a deep-learning-assisted rapid STEM tomography, which visualizes 3D dislocation arrangement only
    within five-second acquisition of all the tilt-series images even in a 300 nm thick steel specimen. The
    developed method offers a new platform for various in situ or operando 3D microanalyses in which
    dealing with relatively thick specimens or covering media like liquid cells are required.

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講演・口頭発表等

  • 透過電子顕微鏡法加熱その場観察における情報科学を援用した 3 次元可視化手法の開発 招待 国際共著

    井原 史朗，佐藤 俊介， プンヤフ ジェサダ ，斉藤 光，村山 光宏

    日本顕微鏡学会第80回学術講演会  2024年6月 

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    開催年月日： 2024年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：幕張メッセ 国際会議場   国名：日本国  

  • 深層学習の援用による走査透過電子顕微鏡法その場観察および3次元観察の高速化 招待

    井原史朗

    マルチスケール材料力学部門委員会  2023年10月 

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    開催年月日： 2023年10月

    記述言語：日本語  

    開催地：京都テルサ   国名：日本国  

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  • STEM を用いた加熱その場観察における機械学習の応用 招待

    井原史朗

    超高分解能顕微鏡法分科会 研究討論会  2023年3月 

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    開催年月日： 2023年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：マホロバ・マインズ三浦   国名：日本国  

  • 電子回折マッピングから抽出した結晶粒界における3次元再構成法の開発

    井原史朗，村山光宏

    日本物理学会 2025年春季大会  2025年3月 

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    開催年月日： 2025年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：オンライン  

  • 透過電子顕微鏡画像における転位の抽出アルゴリズムの開発 国際共著

    平井寛大, Jesada Punyafu, 井原史朗, 島川学

    第26回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会  2024年12月 

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    開催年月日： 2024年12月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東海大学 熊本キャンパス  

  • 表面組織制御した Al-Zn-Mg-Cu 合金中の水素挙動

    沖元研人，真中俊明，井原史朗

    軽金属学会第147回秋期大会  2024年11月 

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    開催年月日： 2024年11月

    記述言語：日本語   会議種別：ポスター発表  

  • Data Processing for In Situ Electron Tomography toward Unbiased Approach: Application to Metal Nanoparticle Sintering 国際会議

    Shiro Ihara, Mitsuhiro Murayama

    Microscopy & Microanalysis  2024年8月 

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    開催年月日： 2024年7月 - 2024年8月

    記述言語：英語   会議種別：ポスター発表  

    開催地：Cleveland, Ohio   国名：アメリカ合衆国  

  • 情報科学を取り入れた透過電子顕微鏡法による3次元ナノ構造解析 国際共著

    井原史朗(九大), 佐藤俊介, Jesada PUNYAFU, 斉藤光, 村山光宏

    第9回マルチスケール材料力学シンポジウム  2024年5月 

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    開催年月日： 2024年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：出島メッセ長崎  

  • In-situ electron tomography for thermally activated solid reaction of anaerobic nanoparticles 国際会議

    @S. Ihara, @H. Saito, @M. Yoshinaga, @H. Miyazaki, #K. Wada, @S. Hata, @M. Murayama

    IMC20  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：BEXCO, Busan   国名：大韓民国  

  • Deep learning enabled high speed scanning transmission electron microscopy for in situ and three dimensional observation 国際会議

    S. Ihara, H. Saito, and M. Murayama

    IMC20  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語  

    開催地：Bexco, Busan   国名：大韓民国  

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  • Four-dimensional electron microscopy for sintering behavior of anaerobic nanoparticles 国際会議

    @S. Ihara, @H. Saito, @M. Yoshinaga, @H. Miyazaki, #K. Wada, @S. Hata, and @M. Murayama

    IMC20 Satellite Symposium  2023年9月 

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    開催年月日： 2023年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Chikushi hall, Chikushi Campus, Kyushu University   国名：日本国  

  • その場加熱電子線トモグラフィー観察によるCu ナノ粒子焼結過程の解析

    井原史朗, 義永瑞雲, 佐藤俊介, 池内みどり, 斉藤光, 村山光宏

    日本顕微鏡学会第79回学術講演会  2023年6月 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：日本語  

    開催地：くにびきメッセ   国名：日本国  

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  • レーザ加熱によるA2024アルミニウム合金の表面溶体化処理と表面時効硬化

    @山本武海，＠西本浩司，@立石学，@安田武司，@奥本良博，@井原史朗

    軽金属学会第144回春期大会  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：香川大学幸町キャンパス   国名：日本国  

  • レーザ加熱によるA2024アルミニウム合金の表面溶体化処理と表面時効硬化

    山本武海, 西本浩司, 立石学, 安田武司, 奥本良博, 井原史朗

    軽金属学会第144回春期大会  2023年5月 

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    開催年月日： 2023年5月

    記述言語：日本語  

    開催地：香川大学幸町キャンパス   国名：日本国  

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  • レーザ加熱によるアルミニウム合金の表面溶体化処理

    山本武海, 立石学, 安田武司, 奥本良博, 西本浩司, 井原史朗

    第 28 回 溶接学会四国支部講演大会  2023年3月 

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    開催年月日： 2023年3月

    記述言語：日本語  

    開催地：日本溶接協会四国地区溶接技術検定委員会   国名：日本国  

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  • 結晶性金属材料におけるき裂進展過程のナノスケール解析

    @井原史朗，@斉藤光，#木原孝太郎，@村山光宏

    日本材料学会第8回材料WEEK  2022年10月 

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    開催年月日： 2022年10月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：京都テルサ   国名：日本国  

  • EELSおよび4D-STEMを用いた結晶性金属材料の引張その場観察における破壊過程の解析

    @井原史朗,@斉藤光，#木原孝太郎，@村山光宏

    日本物理学会 2022 年秋季大会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：東京工業大学大岡山キャンパス   国名：日本国  

  • 高速STEM観察技術による加熱中組織のその場観察

    @井原史朗，@斉藤光

    九州大学－日本製鉄研究交流会  2022年9月 

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    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：日本製鉄 ㈱ 富津ＲＥセンター 本館ホール   国名：日本国  

  • 高速STEM撮像における深層学習ノイズフィルタの開発およびその「その場観察」への応用

    @井原史朗，@斉藤光，#義永瑞雲，@Lavakumar Avala，@村山光宏

    CREST辻チーム研究会  2022年7月 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2022年7月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：石川県政記念「しいのき迎賓館」   国名：日本国  

  • 超低ドーズ四次元解析に向けたその場加熱STEMトモグラフィーの開発

    #義永瑞雲，@斉藤光，@井原史朗，@宮崎裕也，@馬場則男，#和田皓太，@波多聰，@村山光宏

    日本顕微鏡学会第78回学術講演会  2022年5月 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：ビッグパレットふくしま   国名：日本国  

  • その場観察に向けた高速STEM撮像における深層学習ノイズフィルタの開発

    @井原史朗，@斉藤光，#義永瑞雲，@村山光宏

    日本顕微鏡学会第78回学術講演会  2022年5月 

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    開催年月日： 2022年5月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：ビッグパレットふくしま   国名：日本国  

  • 機械学習を活用した電子顕微鏡観察手法の開発と実践 招待

    @井原史朗

    第 56 回日本塑性加工学会高エネルギー速度加工分科会  2021年9月 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：崇城大学(オンライン)   国名：日本国  

  • 機械学習ノイズフィルタリングによる高速走査透過電子顕微鏡(STEM)像の高精細化

    #義永 瑞雲，@井原 史朗，@斉藤 光，@村山 光宏

    日本機械学会 第34 回計算力学講演会  2021年9月 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：北海道大学(オンライン)   国名：日本国  

  • 機械学習ノイズフィルタリングを援用した走査透過電子顕微鏡 (STEM)観察の応用

    @井原 史朗，@斉藤 光，#趙 一方，#鯉池 卓，#仲間 陸人，#義永 瑞雲，@光原 昌寿，@波多 聰，@村山光宏

    日本機械学会 第34 回計算力学講演会  2021年9月 

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    開催年月日： 2021年9月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：北海道大学(オンライン)   国名：日本国  

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MISC

  • 透過電子顕微鏡による金属ナノ粒子焼結のその場3次元観察 査読

    @井原 史朗, @斉藤 光, @波多 聰, @村山 光宏

    日本結晶成長学会誌   2024年4月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.19009/jjacg.51-1-03

  • In-situ heating-and-electron tomography for materials research: from 3D (in-situ 2D) to 4D (in-situ 3D) 査読

    @Satoshi Hata, @Shiro Ihara, @Hikaru Saito, @Mitsuhiro Murayama

    Microscopy   2024年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1093/jmicro/dfae008

  • 深層学習を援用した高速走査透過電子顕微鏡法によるその場観察および3次元観察 査読

    @井原史朗，@斉藤光，@村山光宏

    材料   2023年9月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.2472/jsms.72.631

  • 転位動力学法の概説とこれからと 査読

    @井原史朗

    まてりあ   2022年5月

    　詳細を見る

    記述言語：日本語  

    DOI： https://doi.org/10.2320/materia.61.291

  • TEM/STEM トモグラフィーによる最近の研究 査読

    @波多聰, #趙一方, @井原史朗, @斉藤光, @光原昌寿, @村山光宏

    まてりあ   2022年2月

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    記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

所属学協会

  • 日本機械学会

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 結晶粒界における3次元ナノスケール可視化手法の開発および加熱その場観察への応用

    研究課題/領域番号：24K17494  2024年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    井原 史朗

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    資金種別：科研費

    結晶粒界を3次元ナノスケールで可視化するための技術開発を行うと共に，実際に応用することで，加熱に伴う金属の組織変化を3次元で可視化することを目的とする．回折図形をマッピングする技術を用いて結晶粒界を抽出し，ステレオ再構成によって3次元可視化まで行う．結晶粒界の抽出では，回折図形の差異を機械学習によって判別するなど，客観的な手法の構築を試みる．

    CiNii Research

  • データ駆動型ナノスケール直視観察法の開発と変形・破壊機構解明への応用

    研究課題/領域番号：23H00238  2023年4月 - 2027年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    村山 光宏, 斉藤 光, 井原 史朗

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    資金種別：科研費

    材料の変形・破断のナノダイナミクスをリアルタイム、マルチスケールで直視可能な電子顕微鏡技術の開発と適用により、力学特性の特異性をもたらすことが予測される「多様な粒界・境界」を有する複相微細組織に生じる均一及び不均一な変形挙動を統一的に理解するため、変形・破壊における種々のモードについて変形子で記述されるスケールの素過程の類似性と相違性を実験的に明らかにできるかを、金属・高分子等の構造材料を用いて検証する。

    CiNii Research

  • 転位組織を反映させたデータ同化型結晶塑性解析手法の開発

    研究課題/領域番号：22K14466  2022年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

    井原 史朗

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    本研究では電子顕微鏡観察技術と力学解析との融合を目的として，金属中の格子欠陥の電子顕微鏡像に対して機械学習を援用する，データ同化の手法を開発する．透過電子顕微鏡による格子欠陥の3次元再構成を行うだけでなく，その結果を既存の力学解析解析手法に反映させることで，ミクロ組織を直接的に導入する手法を構築する．さらに，その場観察との結果と比較することで，既存の手法における適用範囲を明らかにするだけでなくモデルの修正も試みる．

    CiNii Research

  • 機械学習を援用したデータ同化型結晶塑性解析手法の開発

    2022年

    池谷科学技術振興財団助成金

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    担当区分：研究代表者  資金種別：受託研究

  • 機械学習による高速STEM像の高精度化および3次元転位その場観察への応用

    研究課題/領域番号：21K20491  2021年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    井原 史朗

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    担当区分：研究代表者  資金種別：科研費

    金属材料の変形や破壊を詳細に理解するためには格子欠陥の挙動を捉える必要があり，本研究ではこのための技術開発およびその実施を行う．高速で格子欠陥の挙動を捉えるためには，高速で電子顕微鏡観察を行う必要があるが，高速で撮影を行うと像にノイズが多く含まれてしまう．そこで，機械学習を用いて像の改善を行い，これまで未解明な点が多かった変形中に変化する格子欠陥の詳細を可視化することを試みる．

    CiNii Research

  • その場観察に向けた高速STEM撮像における深層学習ノイズフィルタの開発

    2021年

    汎オミクス計測・計算科学共同研究支援

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    担当区分：研究代表者  資金種別：学内資金・基金等

  • 機械学習を用いたSTEMによる3次元転位その場観察手法の開発

    2021年

    ＱＲプログラム（わかばチャレンジ）

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    担当区分：研究代表者  資金種別：学内資金・基金等

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担当授業科目

  • 分子の科学

    2023年4月 - 2023年9月   前期

  • 分子の科学

    2022年4月 - 2022年9月   前期

メディア報道

  • ナノ粒子焼結の論文（In situ electron tomography for the thermally activated solid reaction of anaerobic nanoparticles）の内容が紹介された． 新聞・雑誌

    日本経済新聞  https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP656510_S3A600C2000000/  2023年6月

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    ナノ粒子焼結の論文（In situ electron tomography for the thermally activated solid reaction of anaerobic nanoparticles）の内容が紹介された．

  • ナノ粒子焼結の論文（In situ electron tomography for the thermally activated solid reaction of anaerobic nanoparticles）の内容が紹介された． 新聞・雑誌

    日刊工業新聞  https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00675492  2023年6月

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