近年，計算機性能の飛躍的向上により，シミュレーション手法で取り扱える時空間スケールが大幅に広がってきました．例えばスーパーコンピューターのハード（筐体）やGPUなどの新しい演算装置の話はよく耳にしますが，これらを活用するシミュレーション技術の向上も不可欠です．本研究室ではこれら次世代計算機技術の材料開発への有効活用を目指し，主に分子動力学（MD）という原子スケール解析手法を中心に，材料生成プロセスの解析を行っています．最近の主な研究トピックスは以下の通りです．
1. 凝固組織形成・粒成長過程の原子論的理解
2. 炭素ナノ材料生成メカニズムの解明
3. 原子スケール解析とメソスケール解析手法の直接連結
4. 電気化学プロセスのフェーズフィールド法解析
5. GPGPUを用いた数値計算の大規模化・高速化

Y. Shibuta, S. Sakane, E. Miyoshi, S. Okita, T. Takaki, M. Ohno: “Heterogeneity in homogeneous nucleation from billion-atom molecular dynamics simulation of solidification of pure metal”, Nature Communications, 8 (2017) 10.
Y. Shibuta, S. Sakane, T. Takaki, M. Ohno: “Submicrometer-scale molecular dynamics simulation of nucleation and solidification from undercooled melt: linkage between empirical interpretation and atomistic nature” Acta Materialia, 105 (2016) 328-337.
Y. Shibuta and J.A. Elliott: “Interaction between two graphene sheets with a turbostratic orientational relationship”, Chem. Phys. Lett., 512 (2011) 146-150.