量子化学計算による材料設計
近年のパソコンの性能の向上により研究室レベルでも量子化学計算が容易に行えるよう
になってきました。計算法も年々進歩してきており、密度汎関数法での計算が一般的にな
ってきています。これらの計算は材料設計において非常に有用であり、実験研究を効率的
に進めるために有用な手段になってきています。例として、発光デバイスに用いられたヨ
ウ化鉛系層状ペロブスカイトのバンド構造の計算結果を示します。この結果より、この物
質は、層構造の面内方向の電子及びホールの有効質量がほぼ 0.2 と非常に小さいことがわか
りました。これから、この物質が面内方向に高いキャリヤ輸送性を有する可能性が示され
たわけです。この結果に基づいて、この材料の移動度測定や高移動度を利用した新しいデ
バイス提案に向けた研究を開始しています。図１はこの材料の結晶構造、図２にバンド構
造を示します。
図１ヨウ化鉛系層状ペロブスカイトの結晶構造（有機層
はシクロヘキセニルアミン）
図 2 ヨウ化鉛系層状ペロブスカイトのバンド構造

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