Research研究テーマ
#003
材料特性の高精度・高速予測手法の開発と応用
無機材料の様々な基礎物性や表面、界面、点欠陥等の特性を高精度かつ高速に予測するための計算手法の開発を進めています。例えば図1に示す半導体のバンドアライメントは、半導体材料やデバイスを設計する上で最も基本的かつ重要な情報です。最近になって、第一原理計算の手法・近似を突き詰めることで、バンドギャップだけでなく、バンドの絶対的な位置の実験値をよく再現できるようになってきました。これにより実験値が報告されていない物質についても高精度な予測が可能であり、半導体材料としてのポテンシャルを評価できます。また半導体ヘテロ界面におけるバンドオフセットも同様に予測できます。その他、図2に示す点欠陥のセルサイズ補正など、基礎物性や格子欠陥の特性の高精度かつ系統的な予測のための計算手法の開発と新物質・新材料の探索への応用を進めています。