• Dichtefunktionaltheorie (DFT) für die Exploration von Materialeigenschaften
• Quantitative Voraussage von strukturellen, magnetischen und Transporteigenschaften
• Exploration neuartiger zweidimensionaler Halbleiter und von Materialien für die Spinelektronik mittels Computersimulation
• Simulation elektronisch angeregter Zustände mit zeitabhängiger DFT
• Simulation der elektronischen Relaxation nach einer optischen Anregung durch einen Laserpuls mittels einer Master-Gleichung mit mikroskopisch bestimmten Parameter
• Modellierung der Herstellungsprozesse mit Molekulardynamik- und Monte-Carlo Simulationen

Beispiel: Untersuchung der Elementarprozesse beim Gold-katalysierten Wachstum von GaAs-Nanodrähten