・原子ワイヤ(Au, Agワイヤの構造、電気伝導、磁性アトミックワイヤなど)
・Si(111)-4x1 In表面の擬1次元的な電子状態
・Dibenzo-18-crown-6分子の1次元重合構造とアルカリ原子捕捉のメカニズム
・2次元C60の重合反応のbistability
・2次元C60の物性制御〜電気伝導率制御とそのデバイスへの応用
・BNCグラフェンリボンの電子状態〜磁性元素を用いないナノスケール磁石
(2)第一原理計算を用いた原子レベルの表面ひずみ・表面応力解析
・表面ひずみを利用した低次元ナノ構造作製の理論
(3)静電場中のナノマテリアルの電子状態計算
・局所誘電率の評価手法開発
・電場による原子操作の理論
(4)ナノデバイス
・CMOSゲート酸化膜の誘電率、トンネル特性評価
・シリサイド超薄膜の物性と構造安定性
・第一原理計算手法を駆使したhigh-k物質開発
・2重量子ドットの電子相関とスピン結合評価〜量子コンピュータの基礎素子
(5)アトムクラフトの原子論、電子論的アプローチ
・特にSi, GaAs表面上における新奇物質の創製
#未知物質、構造体の物性予測
#STMによる構造制御のメカニズムの解明
(6)半導体表面上における結晶成長素過程の解明、半導体ヘテロ構造の電子論
・InAs/GaAs{111}系における特異な歪緩和機構
・GaAs{111}A,B表面上におけるZnSeの結晶成長メカニズムの解明と結晶形制御
・Si(113)表面上のGeの成長
・Si/SiO2/Si超格子の構造と電子状態
(7)半導体表面電気伝導のミクロスコピック描像
・有限要素法による表面電気伝導異方性の解析
(8)上記、各対象を明らかにするための手法開発など
・ノルム保存/非保存擬ポテンシャルを用いたに第一原理計算(密度汎関数法)
・相対論の効果、電子相関の効果、LDA+U<、GW近似/P>
・電場をハミルトニアンに組み込んだ第一原理計算手法の開発
・量子モンテカルロ法プログラムの開発
・遺伝的アルゴリズムの構造最適化問題への適用