東北大学原子分子材料科学高等研究機構(WPI-AIMR)の平岡 裕章 准教授、中村 壮伸 助教を中心とした研究グループは、統計数理研究所(ISM)および科学技術振興機構(JST)と共同で数学的手法を開発することにより、ガラスに含まれる階層的な幾何構造の解明に成功したと発表した。 今回、研究グループは、ガラスの原子配置に含まれる中距離秩序構造を記述できる数学的手法を開発し、ガラスの階層的な幾何構造の抽出に成功した。本数学的手法は「パーシステントホモロジー」というトポロジー(物の形を連続変形した際に保たれる性質に着目した数学の1分野)における概念を用いており、原子配置を空間内の点の集まりとみなし、そこに含まれるリングや空洞といった「穴」に着目するマルチスケールデータ解析を可能とする。これにより、酸化物ガラスや金属ガラスの代表的な例(SiO2やCuZr)に対して、分子動力学法を用いて各物質の原子