Sua área de pesquisa se concentra em Ciência dos Materiais Computacional, em que vem utilizando métodos computacionais para estudar a relação entre a estrutura dos materiais em diferentes escalas e suas propriedades, com ênfase no papel dos defeitos. Alguns temas de interesse são:

• Materiais híbridos, com foco na interface entre materiais dissimilares;
• Segregação de soluto em defeitos extensos (i.e., discordâncias, contornos de grãos e contornos de fases) encontrados em materiais cristalinos e seu efeito nas propriedades desses materiais;
• Deformação plástica de materiais cristalinos e amorfos (vidros metálicos), incluindo materiais nanoestruturados;
  Adsorção de moléculas em superfícies metálicas e semicondutoras;
• Transporte de calor em nanoestruturas e através de interfaces;
  Desenvolvimento de software para uso científico, particularmente para o pré- e o pós-processamento de simulações;
• Design computacional de materiais e metodologias ICME (Integrated Computational Materials Engineering) aplicados a áreas de interesse recente na Engenharia de Materiais, como a manufatura aditiva.