AIが次々発見、スピン波を自在に操る人工結晶～未踏ナノ磁性体を創成・解明する「ゆらぎ設計エージェント」～

「すごい！AIが新しい材料を見つけちゃった！」――そんなニュースが飛び込んできました。情報通信研究機構（NICT）などの研究チームが、AIの力を借りて、これまで作るのが難しかった特殊な磁石の材料を、狙い通りに設計する技術を開発したんです。

今回注目されているのは、「スピン波」という現象。皆さんが知っている「波」は、水面に石を投げたときに広がる波や、音の波などを想像するかもしれません。スピン波も波の一種ですが、これは磁石の「最小単位」である「スピン」というものが、まるでバケツリレーのように連鎖して伝わる波のこと。このスピン波をうまくコントロールできると、電気をあまり使わない、とっても省エネなコンピューターや通信機器が作れるようになると期待されているんです。

でも、これまでこうした材料を作るのは、まるで宝探しのように大変でした。望みの性質を持つ材料を「これだ！」と見つけ出すには、たくさんの材料を試して、失敗して、また試して…という気の遠くなるような作業が必要だったのです。

そこで登場したのが、今回開発されたAI「ゆらぎ設計エージェント」。このAIは、材料が本来持っている「ゆらぎ」、つまりちょっとした「乱れ」や「ばらつき」に着目しました。この「ゆらぎ」をうまく利用して、スピン波が効率よく伝わるような人工的な結晶の構造を、AIが予測して設計してくれるというわけです。まるで、天然の素材の「味」を活かしながら、最高の料理を作るシェフのようなイメージですね。

この技術のおかげで、これまで知られていなかった（未踏の）ナノ磁性体、つまりとても小さな磁石の性質を、AIが予測できるようになりました。これにより、新しい機能を持った材料が次々と生まれる可能性が出てきたのです。これは、私たちの身の回りのスマホやパソコンが、もっと高性能になったり、通信速度が速くなったりする未来につながる、ワクワクする技術と言えるでしょう。