Computergestützte Oberflächenforschung von Metalloxiden (Aluminiumoxid Al₂O₃, Magnesiumaluminat MgAl₂O₄), Alumosilikaten (Muskovit-Glimmer KAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH)₂, Mikroklin-Feldspat KAlSi₃O₈), Calciumsilikaten (Wollastonit CaSiO3) und Mineral-Wasser-Wechselwirkungen; Moleküladsorption (Wasser H₂O, Kohlendioxid CO₂ und Ammoniak NH₃); Oberflächenrekonstruktionen; Strukturbestimmung. Dichtefunktionaltheorie (DFT)-Berechnungen, Molekulardynamik (MD)-Simulationen, Erzeugung und Training von maschinell lernenden Kraftfeldern (MLFF) mit dem Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP), Rasterkraftmikroskopie (AFM)-Simulationen mit dem Probe-Particle Model (PPM).

Computational surface science of metal oxides (alumina Al₂O₃, magnesium aluminate MgAl₂O₄), aluminosilicates (muscovite mica KAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH)₂, microcline feldspar KAlSi₃O₈), calcium silicates (wollastonite CaSiO₃) and mineral-water interactions; molecules adsorption (water H₂O, carbon dioxide CO₂ and ammonia NH₃); surface reconstructions; structure determination. Density functional theory (DFT) calculations, molecular dynamics (MD) simulations, machine-learning force fields (MLFF) generation and training using the Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP), atomic force microscopy (AFM) simulations using the Probe-Particle Model (PPM).