Kvantová teorie elektronů v pevných látkách na modelové a ab-initio úrovni (elektronové stavy v komplexních materiálech; spektrální, magnetické a transportní vlastnosti kovů, polovodičů a jejich slitin, vlastnosti povrchů, rozhraní a vrstvených materiálů; elektronové korelace a kvantové kritické jevy v itinerantních systémech)
Nerovnovážné a přechodové kvantové jevy (dynamika elektronů v nanostrukturách a v nízkorozměrných systémech; kvantová relaxace a dekoherence; ultrarychlá spektroskopie)
Teorie a počítačové simulace komplexních statistických systémů v rovnováze i mimo ni (vytváření nanostruktur na površích, náhodné systémy a spinová skla, dynamické fluktuace v nevratných procesech)
