分子やイオンを素子構造の中に効果的に組み入れることにより、少数電荷の輸送やスピン・電子のトンネル伝導を制御した量子効果デバイスの開発に取り組みます。これらの課題は単に既存の素子特性の向上を目指すものでもなければ、量子物性の基礎評価でもありません。現時点では萌芽的なステージではあるものの、新しい素子構造や動作原理を探索・提案することに主眼を置きます。具体的には分子を量子ドットとして用いる縦型スピントンネルトランジスタ、不純物イオンで形成した量子ドットを用いたトンネルトランジスタ、分子へテロ界面で電荷移動を誘起する分子トランジスタ、イオン注入で導電性と磁気抵抗を制御したグラフェン素子などの創製を目指します。