Raziskovali bomo fizikalne mehanizme na mikroskopski skali, ki privedejo do pojava velike (angl. "giant") elektrostrikcije in piezoelektričnega efekta v organskih in neorganskih relaksorskih feroelektrikih. Za primer perovskitnih feroelektrikov bomo razvili model, podoben modelu za barijev titanat, za katerega sta značilni necentralna lega Ti ionov in sklopitev le-teh z mrežnim nihanjem.
Z računalniškim modeliranjem transporta informacije v kompleksnih mrežah različnih topologij bomo raziskovali transport informacij na tehnološko zanimivih mrežah in genetskih mrežah regulatorne narave. Določili bomo transportne parametre in pogoje krmiljenja za optimalen prenos informacije pri izbrani topologiji mreže. Na področju celičnih avtomatov bomo raziskovali anomalno difuzijo posamičnih zrn v modelih granularnega toka, na področju neurejenih feroelektrikov pa vpliv globalnih robnih pogojev na spinsko difuzijo.

V okviru raziskovalnega področja modelov močno koreliranih elektronov, ki so pomembni za razumevanje fizikalnih lastnosti novih visokotemperaturnih superprevodnih materialov, bomo raziskave osredotočili na naslednja področja:
a) razvoj novih numeričnih metod, ki so pomembne za študij modelskih Hamiltonovih operatorjev na končnih mrežah (skupkih),
b) teoretično razumevanje mehanizma superprevodnosti v kupratih,
c) transportne lastnosti kvantnih sistemov v nizko dimenzionalnih sistemih v soodvisnosti od integrabilnosti modelskega Hamiltonovega operatorja,
d) dinamična stabilnost kvantnih sistemov pomembnih za razvoj kvantnih računalnikov.

Z uporabo novih numeričnih metod bomo raziskovali prevodnost mezoskopskega sistema (kvantna pika). Uporabiti nameravamo variacijski nastavek za valovno funkcijo v povezavi s kvantnim Monte Carlo algoritmom, oboje pa prirejeno za sistem z zlomljeno simetrijo na obrat časa. Raziskovali bomo tudi elektronske in strukturne lastnosti ultratankih kovinskih plasti in nano delcev. Uporabili bomo tako semi-empirične metode kot tudi metodo "ab initio" izračuna.