Elektronová struktura kovů, polovodičů a materiálů se silnými korelacemi mezi elektrony je studována kvantově-mechanickými (ab initio) metodami vycházejícími z teorie funkcionálu hustoty (DFT). Výzkum je zaměřen na magnetismus, transportní vlastnosti a vliv mřížových poruch a neuspořádanosti. Nové materiály s aplikačním potenciálem ve spintronice, jako média pro ukládání dat nebo jako silné magnety jsou studovány ve snaze o analýzu existujících experimentálních poznatků a o poskytování vodítek a návrhů pro experimenty nové a dokonalejší.
Motivováni technologickými pokroky v přípravě nanorozměrných objektů a elektronických součástek s vlastnostmi kontrolovanými až na úroveň jednotlivých atomů studujeme magnetické chování různých nanorozměrných objektů, které je mnohdy významně ovlivněno silnými korelacemi mezi elektrony. Další výzkumnou linii představuje bohaté a v mnoha ohledech neobvyklé chování sloučenin obsahujících kovy vzácných zemin nebo aktinoidy (například uran).
Detailní mikroskopický popis zmíněných materiálů vyžaduje použití moderních metod a počítačových programů a také jejich další vývoj. Při studiu materiálů s korelovanými elektrony pracujeme s postupy označovanými jako DFT+DMFT, které kombinují teorii funkcionálu hustoty s modely Hubbardova typu. Tyto modely jsou pak řešeny v přiblížení dynamického středního pole (DMFT). Pro popis neperiodických struktur vyvíjíme počítačový program založený na teorii funkcionálu hustoty a využívající metodu konečných prvků pro řešení jejích rovnic.
