はじめに¶

ODAT-SEとは¶

ODAT-SEは、順問題ソルバーに対して探索アルゴリズムを適用して最適解を探すためのフレームワークです。順問題ソルバーはユーザー自身で定義できるほか、標準的な順問題ソルバーとして2次元物質構造解析向け実験データ解析ソフトウェアが用意されています。順問題ソルバーでは、原子位置などをパラメータとし得られたデータと実験データとのずれを損失関数として与えます。探索アルゴリズムによりこの損失関数を最小化する最適なパラメータを推定します。現バージョンでは、順問題ソルバーとして量子ビーム回折実験の全反射高速陽電子回折法(Total-Reflection High-Energy Positron Diffraction: TRHEPD), 表面X線回折法(Surface X-ray Diffraction: SXRD), 低速電子線回折法(Low Energy Electron Diffraction: LEED)に対応しており、探索アルゴリズムはNelder-Mead法, グリッド型探索法, ベイズ最適化, レプリカ交換モンテカルロ法, ポピュレーションアニーリングモンテカルロ法が実装されています。

odatse-SXRDとは¶

sxrdcalc [1]は表面X線回折データを解析するプログラムで、表層からのX線回折強度の計算、実験データのPatterson mapの計算、Levenberg-Marquardt法またはsimulated annealing法によりモデル構造を実験データにフィットさせる計算を行うことができます。odatse-SXRDは、このsxrdcalcをODAT-SEの順問題ソルバーとして利用するためのアダプタライブラリです。2DMAT v2.x の順問題ソルバーの一つとして開発されたコンポーネントを、独立なモジュールとして再構成したものです。ODAT-SE および sxrdcalc と組み合わせて使用します。

[1] W. Voegli, et. al., Applied Surface Science 252, 5259 (2006).

ライセンス¶

本ソフトウェアのプログラムパッケージおよびソースコード一式はGNU General Public License version 3 (GPL v3) に準じて配布されています。

本ソフトウェアは2020年度および2024年度東京大学物性研究所ソフトウェア高度化プロジェクトの支援を受け開発されました。 ODAT-SEを引用する際には以下の文献を引用してください。

"Data-analysis software framework 2DMAT and its application to experimental measurements for two-dimensional material structures", Y. Motoyama, K. Yoshimi, I. Mochizuki, H. Iwamoto, H. Ichinose, and T. Hoshi, Computer Physics Communications 280, 108465 (2022).

Bibtex:

@article{MOTOYAMA2022108465,
  title = {Data-analysis software framework 2DMAT and its application to experimental measurements for two-dimensional material structures},
  journal = {Computer Physics Communications},
  volume = {280},
  pages = {108465},
  year = {2022},
  issn = {0010-4655},
  doi = {https://doi.org/10.1016/j.cpc.2022.108465},
  url = {https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465522001849},
  author = {Yuichi Motoyama and Kazuyoshi Yoshimi and Izumi Mochizuki and Harumichi Iwamoto and Hayato Ichinose and Takeo Hoshi}
}

バージョン履歴¶

odatse-SXRD

v1.0.0 : 2024-11-25

ODAT-SE

v3.0.0 : 2024-11-25

2DMAT

v2.1.0 : 2022-04-08
v2.0.0 : 2022-01-17
v1.0.1 : 2021-04-15
v1.0.0 : 2021-03-12
v0.1.0 : 2021-02-08

主な開発者¶

ODAT-SE, odatse-SXRD, 2DMATは以下のメンバーで開発しています.

ODAT-SE v3.0.0 -, odatse-SXRD v1.0.0 -
- 本山裕一 (東京大学物性研究所)
- 吉見一慶 (東京大学物性研究所)
- 青山龍美 (東京大学物性研究所)
- 星健夫 (核融合科学研究所)
2DMAT v2.0.0 -
- 本山裕一 (東京大学物性研究所)
- 吉見一慶 (東京大学物性研究所)
- 岩本晴道 (鳥取大学大学院工学研究科)
- 星健夫 (鳥取大学大学院工学研究科)
2DMAT v0.1.0 -
- 本山裕一 (東京大学物性研究所)
- 吉見一慶 (東京大学物性研究所)
- 星健夫 (鳥取大学大学院工学研究科)