5つの戦略課題

近年、鉄や銅の酸化物による高温超伝導体（電気抵抗がゼロになる物質）、トポロジカル絶縁体（表面のみが強固な金属となる絶縁体）、フラーレンに代表されるナノ炭素材料など、新奇な性質をもつ物質が発見されています。物質科学の源流におけるこれら新物質の機構解明に取り組むとともに、より高精度な計算手法（モンテカルロ法、MP2-F12法など）の改良・整備に努めています。

今日の電子機器の性能を左右する半導体の細線技術はほぼ限界に来ています。次世代の技術として注目されている光デバイス（電気信号の代わりに光を用いた部品）やシリコンナノワイヤ（シリコンでできた直径が数ナノメートルの細線）の実用化をめざし、挙動の解明を行います。

生体分子を物質としてとらえ、ウイルスの増殖、感染、免疫の機構を分子レベルで解き明かします。これらの知見をもとに、ウイルスを構成するタンパク質と薬剤候補となる物質とのドッキングシミュレーションを通じて、創薬に役立てます。

電気自動車等に利用される燃料電池やリチウムイオン電池の大容量化、高寿命化を実現する材料を探索するには、電極の化学反応の理解が不可欠です。また、エコなエネルギー源として注目されているメタンハイドレート（メタンが水分子に取り囲まれた化合物）から効率的にメタンを取り出すには、メタンハイドレートの生成・融解過程を明らかにする必要があります。これらの化学反応過程を計算機シミュレーションにより解明しようと試みています。

鉄鋼材料を強靱化するためには、ミクロスケールにおける電子・原子の挙動のみならず、メソスケールにおける内部組織の知見が不可欠です。また、凝固過程での組織形成が製品のマクロな性質に影響を与えるために、結晶成長の制御も不可欠です。さまざまなスケール域をスムーズに連結できるシミュレーションをめざしています。