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様々な定量的電子構造計算の研究手法のなかで、物理学分野で現在最も広く用いられているものに密度汎関数法がある。さらにこの手法では、全エネルギーを原子配置の関数として求められるため、構造最適化をも行うことが可能がある。しかし、扱う系(無限系であればそのユニットセルサイズ)の大きさが増すにつれ、指数関数的に計算時間が増大する。特に、セルフコンシステントに電子密度を求める過程で、収束するまで同一の計算を繰り返し行う必要がある。そのため、精度を落とさずにより簡便な計算で置き換える計算手法(定量的タイトバインディング法)の開発が炭素系の分野などで最近、再び注目されている。我々は、炭素クラスターであるフラーレンとアルカリ金属との化合物(イオン結晶)にも適用できるように、長距離クーロン相互作用と、フラーレン上のクーロン反発とを取り込んだ新たなタイトバインディング手法を開発した。この新手法を用いることにより、これまでは大型計算機を用いても研究が困難であったアルカリ-フラーレン化合物系での長距離秩序の出現可能性を、巨大ユニットセルを用いて直接研究することが可能となった。特に、アルカリ金属原子(K、Pb、Cs)をC60に対して1個ドープした系で発見されている、フラーレン1次元ポリマー結晶系における電荷密度波状態の出現可能性の研究に適用し、新しい知見を得ることができた。
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