フォノンによる熱伝導率の大小を決定する内因的・外因的要素を理論計算と実験の両面から明らかにし、その結果に基づいて機能材料設計を行っている。歪んだ局所構造を有する複合アニオン化合物において、結合の強弱が著しく不均一になっているために周波数空間上で多様な振動状態が現れることを明らかにした。これに起因して、いくつかの複合アニオン化合物が、比較的軽元素から構成されるにもかかわらずきわめて低い熱伝導率が実現していることを理論計算と実験の両面から明らかにした。安価で環境調和性の高い熱電材料として期待される硫化物カルコパイライトの熱伝導率を低減するために、どの長さスケールのフォノンがどれだけ熱伝導率に寄与するのかを表す累積熱伝導率を理論計算によって求め、適切な微細構造のサイズを明らかにした。高性能熱電材料として知られるMg3Sb2において、特定の格子間サイトへのドーピングによってフォノンの散乱確率が著しく増加することを予測し、これに基づいて合成した試料において、大幅な熱伝導率の低減と熱電性能の向上を達成した。