本研究規劃主要是配合本實驗室focused research areas的研發需求，發展「3D- metallic photonic crystal and artificial magnetic response」、「semiconductor nano structures and devices」及「bio-devices」等之模擬及模型建立技術。

Sub-project 1：Modeling and simulations of 3D metallic photonic crystal and artificial magnetic response

人造磁性（artificial magnetism）、人造等離子體（artificial plasma）及超級透鏡效應（superlensing effect）為近年來材料學界發現的一類由奈米複合材料所製成之全新人造材料。然而這些現象的電腦模擬仍具相當挑戰性，我們將使用FDTD方式，在速度及收斂並重下發展新的計算方法，然後根據創新的金屬共振之奈米架構，模擬新穎的人造磁性響應。

Sub-project 2：Modeling and simulations of semiconductor nano devices

隨著半導體技術的發展，在製造、控制及瞭解奈米尺度結構皆已有了長足的進步，我們將以有限元素法（finite-element method）、有限差分法（finite-difference method）及轉換矩陣法（transfer matrix method）為基礎發展模擬工具，進行奈米結構及元件（e.g., 量子點）及單電子元件之電子傳導相關研究。

Sub-project 3：Modeling and simulations of bio-devices

本計畫重點為生物分子合成及相關元件製作技術開發之模型建造和模擬。小分子和生物大分子會與其他分子及其週遭環境相互作用。瞭解這些運動和相互作用，對於全面瞭解結構功能關係並建造分子、晶體、表面、高分子材料結構以及生物分子結構模型建造和模擬，在氣相、溶液、表面及固體等不同系統，計算其反應過程中間產物及物理、化學性質 。