理論物理学（物性理論）に基づく計算科学（計算物性）の研究を行っています。物質の持つ様々な性質は、量子力学に従う電子の振る舞い（電子状態）によって決まります。そこで、固体物理学の分野で開発された電子状態計算手法を用いたシミュレーションやAI（人工知能）・機械学習等の手法・マテリアルズインフォマティクスにより、新しい有用な物質のデザインを行います。トポロジカル絶縁体、半導体、磁性体、超伝導体、熱電変換物質、強誘電体、カーボン新物質、スピントロニクス物質、二次元物質、人工超格子といった多様な物質を取り扱います。さらに、電子の波動関数の持つ対称性とトポロジーに着目する新しい視点に立ち、これまでにない画期的な物性を有する物質を発見すること、新しい原理によるトランジスタ、量子コンピュータ素子、エネルギー問題を解決するようなデバイス等の提案を目指しています。

We conduct research in computational science (computational materials science) based on theoretical physics (condensed matter theory). Various properties of materials are determined by the behavior of electrons (electronic states) according to quantum mechanics. Therefore, we design new useful materials through simulations using electronic structure calculation methods developed in the field of solid state physics, artificial intelligence (AI), machine learning, and other methods and materials informatics. We address a wide variety of materials such as topological insulators, semiconductors, magnetic materials, superconductors, thermoelectric materials, ferroelectrics, new carbon materials, spintronics materials, two-dimensional materials, and artificial superlattices. Furthermore, from a new perspective that focuses on the symmetry and topology of the electron wavefunction, we aim to discover materials with innovative physical properties that have never been discovered before, and to propose devices such as transistors, quantum computer devices, and devices that solve energy problems based on new principles.