Základním cílem výzkumu oddělení teorie kondenzovaných soustav je získání uceleného mikroskopického popisu elektronových a atomových vlastností pevných látek, především pak systémů s netriviální strukturou elementární buňky, narušenou symetrií nebo v extrémních vnějších podmínkách a to jak ve stavu termodynamické rovnováhy tak i mimo ni. K tomuto cíli využíváme pokročilé metody vycházející z rovnovážné a nerovnovážné kvantové statistické fyziky, formalismu Greenových funkcí, prvoprincipielních výpočtů elektronové struktury a numerických simulací, které mají v oddělení dlouholetou tradici. Výsledkem výzkumu je kvalitativní pochopení jevů na modelové úrovni a realistický kvantitativní popis významných materiálů.
Stěžejní směry naší badatelské činnosti jsou:
Mikroskopická teorie elektronů v pevných látkách z prvních kvantově-mechanických principů (elektronová struktura složitých materiálů; spektrální, magnetické a transportní vlastnosti kovů, polovodičů a jejich slitin; vlastnosti povrchů, rozhraní a vrstvených materiálů; elektronové korelace a kvantové kritické jevy; nanoskopické elektronové systémy; nerovnovážná dynamika elektronů)
Statistická fyzika interagujících mnohočásticových systémů (teorie a počítačové simulace komplexních systémů v rovnováze a mimo ni;, kritické chování a fázové přechody v náhodných a frustrovaných systémech; dynamické fluktuace v nevratných procesech; stochastická termodynamika)
Vývoj a využití moderních numerických metod pro rozsáhlé výpočty a simulace v pevných látkách (metody funkcionálu hustoty a konečných prvků; teorie pseudopotenciálů; dynamická teorie středního pole; klasické a kvantové Monte Carlo simulace; exaktní numerická řešení)
