Organization
School of Materials and Chemical Technology Associate Professor
Title
Associate Professor
Profile
External link
LEI XIAO-WEN
Degree
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Ph.D
Research Interests
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転位
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回位
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材料力学
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計算力学
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Lattice defect
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分子動力学
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ナノ炭素材料
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微分幾何学
Research Areas
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Nanotechnology/Materials / Structural materials and functional materials
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Mechanics of materials and materials
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Informatics / Computational science
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Nanotechnology/Materials / Nanostructural physics / 炭素材料
Research History
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Tokyo Institute of Technology School of Materials and Chemical Technology Associate Professor
2023.4
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国立研究開発法人科学技術振興機構さきがけ研究員
2021.10 - 2025.3
Professional Memberships
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The Japan Institute of Light Metals
2024.1
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日本応用数理学会
2019.4
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公益社団法人日本材料学会
2017.4
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The Japan Institute of Metals and Materials
2013.5
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The Japan Society of Mechanical Engineers
2013.5
Committee Memberships
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17th Multidisciplinary International Student Workshop (MISW 2026) 国際会議 実行委員
2026.4 - 2026.8
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日本機械学会 M&M2026 材料力学カンファレンス MM-04 形態と機能の材料力学 オーガナイザー
2026.2 - 2026.9
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The 29th Symposium on Applied Mechanics / The 68th National Congress of Theoretical and Applied Mechanics Organizer, Chairman
2025.12 - 2026.5
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Acta Mechanica Sinica Editor
2025.10
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Journal of Fiber Bioengineering and Informatics Youth Editorial Board Members
2025.8
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軽金属学会 第148回春期大会 座長
2025.5
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日本材料学会 マルチスケール材料力学部門委員会委員
2021.4
Papers
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Development of an automated approach for designing material functions via precise control of lattice defects Reviewed
Jingkai Bo, Tong Lu, Toshiyuki Fujii, Xiao-Wen Lei
Applied Surface Science 745 ( 167421 ) 1 - 16 2026.6
-
Deep residual networks for tilt-series denoising in rapid-scan BF-STEM: Enabling 3D dislocation reconstruction Reviewed
Jingkai Bo, Yifang Zhao, Hongye Gao, Tatsuya Morikawa, Toshiyuki Fujii, Satoshi Hata, Xiao-Wen Lei
Materials Characterization 238 ( 116553 ) 1 - 13 2026.6
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Microphase water control utilizing highly hydrophilic anion-exchange ionomers Reviewed
Yang Xiao, Xiao-Wen Lei, Lianqin Wang, Xinyi Cao, Runfei Yue, Shan Guan, Junfeng Zhang, Yan Yin, Tianyou Wang, Michael D. Guiver
Materials Horizons 13 1842 - 1849 2025.11
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Mengying Li, Baoji Hu, Wenbo Hou, Guihua Han, Xinglong Song, Xiao-Wen Lei
Journal of Molecular Structure 1345 ( 15 ) 143191 2025.7
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A new computational approach for evaluating bending rigidity of graphene sheets incorporating disclinations 【Open access, JSTプレスリリース, 日本経済新聞掲載, Nanoscale Most Popular 2025 Articles選出】 Reviewed
Yushi Kunihiro, Xiao-Wen Lei, Takashi Uneyama, Toshiyuki Fujii
Nanoscale 27 18112 - 18126 2025.7
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Mechanical and Geometric Properties of Nanosprings Based on Carbon Nanotubes with Dislocation Dipoles 【Open Access, Supplementary Cover選出】 Invited Reviewed
Xiao-Wen Lei, Jumpei Koyane, Tong Lu, Kenichiro Matsuzaki, Yi Yan, Jin-Xing Shi, Toshiyuki Fujii
ACS Applied Nano Materials 8 9192 - 9200 2025.5
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Mathisson–Papapetrou force on wedge disclinations Reviewed
Cheng Yuan, Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii, Kazuyuki Shizawa
Acta Mechanica Sinica 42 ( 42637 ) 2025.5
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A crack-bridging model considering microstructural randomness in biological composite materials Reviewed
Yi Yan, Xin-Yu Li, Cheng-Yuan Zhang, Xiao-Wen Lei, Zi-Chen Deng
Engineering Fracture Mechanics 314 ( 7 ) 110687 2025.2
MISC
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曲げ剛性解析の数理的アプローチの開拓 ―回位を有するグラフェンシートの材料特性を高精度で評価―
国立研究開発法人 科学技術振興機構（JST） 2025.7
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東京科学大、曲げ剛性解析の数理的アプローチを開拓
日本経済新聞 2025.7
Presentations
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Effective Bending Moduli in h-BN and Graphene
Xiaolong Wei, Toshiyuki Fujii, Xiao-Wei Lei
The 17th Multidisciplinary International Student Workshop (MISW 2026) 2026.8
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Development of an Automated Approach for Designing Material Functions via Precise Control of Lattice Defects
Jingkai Bo, Tong Lu, Toshiyuki Fujii, Xiao-Wen Lei
The 17th World Congress on Computational Mechanics & 10th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering 2026.7
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Morphological Analysis of Graphene Sheets with Disclinations using Föppl–von Kármán Plate Theory and Molecular Dynamics Method
Kazuma ISHIDA, Hiro TANAKA, Xiao-Wen LEI, Toshiyuki FUJII
The 29th Symposium on Applied Mechanics / The 68th National Congress of Theoretical and Applied Mechanics 2026.5
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Analysis of the helical structure formation and mechanical properties of carbon nanotubes due to dislocation pairs
Jumpei KOYANE, Xiao-Wen LEI, Kenichiro MATSUZAKI,Tokyo, Toshiyuki FUJII
The 29th Symposium on Applied Mechanics / The 68th National Congress of Theoretical and Applied Mechanics 2026.5
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Model Construction and Mechanical Property Analysis of Coiled Carbon Nanotubes Using Phase Field Crystal Method and Molecular Dynamics Method
Xiao-Wen LEI, Kenichiro MATSUZAKI, Toshiyuki FUJII, Tomohiro TAKAKI
The 29th Symposium on Applied Mechanics / The 68th National Congress of Theoretical and Applied Mechanics 2026.5
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Phase-Field Crystal Coupled Model for Cyclic Single-Crystal Copper
Jingkai Bo, Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii
2026年春期（第178回）日本金属学会 2026.3
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Lattice Defects Simulation Model of Kink Deformation in Layered Solid
Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii
Materials Research Meeting (MRM) 2025 2025.12
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金属からナノ炭素へ：計算材料学 Invited
雷霄雯
東京科学大学金属同窓会2025 講演会 2025.11
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カーボンナノチューブスプリングのモデル生成手法開発と力学特性解析【優秀ポスター賞】
松崎健一郎, 雷霄雯, 藤居俊之
2025.11
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Föppl–von Kármán 板理論を用いた格子欠陥を有する低次元ナノ炭素材料の力学特性解析
石田一真, 雷霄雯, 藤居俊之
日本機械学会 M&M2025 材料力学カンファレンス 2025.11
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Mathematical Analysis of Graphene Bellows Structures with Disclinations
Kazuma Ishida, Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii
Institute of Science Tokyo, Dalian University of Technology, Tsinghua University Joint Workshop on Advance Materials and Chemical Technology (2025) 2025.10
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らせん状カーボンナノチューブバンドル構造体における 変形機構と力学特性の解析
長谷川晴己, 雷霄雯, 黄錫永, 藤居俊之
日本材料学会関東支部2025学生研究発表会 2025.10
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Mathematical Analysis of the Bending Rigidity of Graphene Sheet
XIAOLONG WEI, XIAOWEN LEI, SUKYOUNG HWANG, TOSHIYUKI FUJII
2025.10
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グラファイトにおける不整合構造の変形メカニズムの探究【日本材料学会関東支部 2025学生研究交流会 支部長賞（ポスター発表の部）】
姚潤杰, 雷霄雯, 黄錫永, 藤居俊之
日本材料学会関東支部2025学生研究発表会 2025.10
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格⼦⽋陥を利⽤したナノスプリングの機能設計と数理解析
雷 霄雯, 小屋根 淳平, 松崎 健一郎, 路 通, 藤居 俊之
⽇本機械学会第 38 回計算⼒学講演会（CMD2025） 2025.9
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フェーズフィールド・クリスタル法と分⼦動⼒学法によるらせん状カーボンナノチューブモデルの⼒学解析【日本機械学会若手優秀講演フェロー賞】
松崎健一郎, 雷霄雯, 藤居俊之
⽇本機械学会第 38 回計算⼒学講演会（CMD2025） 2025.9
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回位に起因するグラフェンシートの蛇腹構造に関する数理解析
石田一真, 雷霄雯, 藤居俊之
⽇本機械学会第 38 回計算⼒学講演会（CMD2025） 2025.9
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転位対を有するらせん状カーボンナノチューブの⼒学特性と形状の数理解析
小屋根淳平, 雷霄雯, 松崎健一郎, 藤居俊之
⽇本機械学会第 38 回計算⼒学講演会（CMD2025） 2025.9
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Formation and Evolution of Disclinations in Twisted Carbon Nanotube Fibers Invited
Xiao-Wen Lei, Tong Lu, Toshiyuki Fujii
The 18th The Textile Bioengineering and Informatics Society (TBIS2025) 2025.8
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Evolution of dislocation microstructure in cyclically deformed [001], [011], and [111] oriented copper single crystals
Toshiyuki Fujii, Tomotaka Miyazawa, Xiao-Wen Lei
International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS (Thermec’ 2025) 2025.7
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転位と回位の力学的相関性の解析
雷霄雯, 土田紗弓, 藤居俊之
軽⾦属学会 第148 回春期⼤会 2025.5
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Analysis of mechanical properties of graphene sheets with bellows structure
Kazuma Ishida, Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii
The 68th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium 2025.3
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Analysis of the Deformation and Mechanical Properties Nano-Spring based on Carbon Nanotubes with Lattice Defects
Jumpei Koyane, Xiao-Wen Lei, Toshiyuki Fujii
The 68th Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium 2025.3
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ねじり負荷下におけるカーボンナノチューブバンドルの変形機構と力学特性の解析 Invited
雷霄雯
2025年度GCWG撚糸力学小委員会及び東京理科大機械航空宇宙工学科「複合材料工学セミナー」の合同研究会 2026.3
Industrial property rights
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材料の機械的性質予測方法、材料設計方法、プログラム及び記録媒体、並び材料の製造方法
Xiao-Wen Lei, Jingkai Bo, Toshiyuki Fujii
Awards
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東京科学大学物質理工学院材料系金属分野修士論文発表最優秀発表賞
2026.2 東京科学大学 「フェーズフィールド・クリスタル法と分子動力学法によるらせん状カーボンナノチューブの モデル構築と力学特性解析」
松崎健一郎(指導学生)
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第22回ヤングメタラジスト研究交流会優秀ポスター賞
2025.11 日本金属学会 「カーボンナノチューブスプリングのモデル生成手法開発と力学特性解析」
松崎健一郎(指導学生)
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日本機械学会若手優秀講演フェロー賞
2025.11 日本機械学会 「フェーズフィールド・クリスタル法と分子動力学法によるらせん状カーボンナノチューブモデルの力学解析」
松崎健一郎(指導学生)
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日本材料学会関東支部学生研究交流会支部長賞（ポスターの部）
2025.10 日本材料学会 「グラファイトにおける不整合構造の変形メカニズムの探究」
姚潤杰(指導学生)
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東京科学大学物質理工学院材料系金属分野修士中間発表最優秀発表賞
2025.8 東京科学大学 「フェーズフィールド・クリスタル法による螺旋状カーボンナノチューブモデルの構築と分子動力学法による力学特性の解析」
松崎健一郎(指導学生)
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東京科学大学物質理工学院材料系金属分野修士論文発表最優秀発表賞
2025.2 東京科学大学 「転位と回位の力学場の数値解析」
土田紗弓(指導学生)
Research Projects
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格子欠陥制御に基づく湾曲カーボンナノチューブファイバーの機構解明と機能開拓
2026.4 - 2029.3
公益財団法人 日本板硝子材料工学助成会
雷霄雯
Authorship：Principal investigator
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格⼦⽋陥を制御する材料極限機能設計の新たな数理アプローチの開拓
2026.4 - 2028.3
公益財団法⼈ 池⾕科学技術振興財団
雷霄雯
Authorship：Principal investigator
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疲労に伴う格子欠陥蓄積過程の体系的可視化とき裂発生源の探索
Grant number：24K01192 2024.4 - 2028.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究（B）
藤居俊之, 宮澤知孝, 雷霄雯
Authorship：Coinvestigator(s)
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物性物理学と数理形態学の融合によるバンドル構造体の力学特性発現機構の解明
2023.4 - 2027.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業
LEI XIAOWEN
Authorship：Principal investigator
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Material functional design by disclination control based on fusion of geometry and mechanics
2021.10 - 2025.3
JST PRESTO
LEI XIAOWEN
Authorship：Principal investigator
Teaching Experience
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Molecular Dynamics
2025.4 Institution：Institute of Science Tokyo
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Lattice Defects and Dislocation
2025.4 Institution：Institute of Science Tokyo
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Introduction of Materials and Chemical Technology C
2025.4 Institution：Institute of Science Tokyo
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Exercise on Information Processing
2025.4 Institution：Institute of Science Tokyo
Social Activities
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工大祭2026「３Dサイエンス体験： とびだす写真館＆立体パズルチャレンジ」
Role(s)： Advisor, Organizing member
2026.4 - 2026.10
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工大祭2025「３Dサイエンス体験： とびだす写真館＆立体パズルチャレンジ」
Role(s)： Advisor, Organizing member
東京科学大学 2025.6 - 2025.11
Media Coverage
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Nanoscale Most Popular 2025 Articles, 「A new computational approach for evaluating bending rigidity of graphene sheets incorporating disclinations」 Newspaper, magazine
Nanoscale https://pubs.rsc.org/en/journals/articlecollectionlanding?sercode=nr&themeid=c122941a-9e4f-40cf-8010-dedfeb550d68 2026.1
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UNDERSTANDING THE HIDDEN CURVATURE OF GRAPHENE Internet
European Union Observatory for Nanomaterials (EUON) https://euon.echa.europa.eu/nanopinion/-/blogs/understanding-the-hidden-curvature-of-graphene 2026.1
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超うす材料グラフェンで作る曲面は硬くなる？ Internet
研究 | Science Tokyo - 東京科学大学 https://www.isct.ac.jp/ja/news/mkrce9ieef4r 2025.9
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A hybrid approach for analyzing and designing graphene sheet-based materials Internet
Institute of Science Tokyo https://educ.titech.ac.jp/mat/eng/news/2025_08/068157.html 2025.8
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曲げ剛性解析の数理的アプローチの開拓 ―回位を有するグラフェンシートの材料特性を高精度で評価― Internet
Institute of Science Tokyo https://www.isct.ac.jp/ja/news/ulpno86uc6um 2025.7
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曲げ剛性解析の数理的アプローチの開拓 ～回位を有するグラフェンシートの材料特性を高精度で評価～ Internet
Japan Science and Technology Agency (JST) https://www.jst.go.jp/pr/announce/20250723/index.html 2025.7
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東京科学大、曲げ剛性解析の数理的アプローチを開拓 Internet
日本経済新聞 https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP694376_T20C25A7000000/ 2025.7
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曲げ剛性解析の数理的アプローチの開拓 ～回位を有するグラフェンシートの材料特性を高精度で評価～ Internet
日本の研究 https://research-er.jp/articles/view/146663 2025.7
Academic Activities
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Multiscale Modelling and Advanced Characterisation of Steels and Metallic Systems (KTH)
Role(s)： Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc.
2026.4
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研究交流会 「計算・実験の二刀流」
Role(s)： Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc., Planning/Implementing academic research
雷霄雯 2026.1
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Mechanics International Mini-Symposium
Role(s)： Planning, management, etc., Panel moderator, session chair, etc.
Xiao-Wen Lei 2025.9