전자구조론 및 양자물성 연구실에서는 빛과 물질과의 상호작용을 기본적인 양자역학의 원리로부터 계산해 내는 것에 세계적인 전문성을 가지고 있다. 구체적으로 실시간 밀도범함수론에 전자기장을 추가해서 섭동론을 벗어나는 강한 상호작용계를 계산해내는 선도적인 계산연구 수단을 발전시켜 왔으며, 이를 이용하여 분자계, 금속계, 위상부도체계 등 다양한 물성과 빛의 상호작용을 규명해 왔다. 물성물리학 분야의 중요 관심은 전기장에 견인된 전하-스 핀-포논의 동적 거동을 제일 원리적으로 계산해 내는 것인데, 위상부도체 등에서 시간반전 대칭성이 동역학적으로 어떤 변환을 겪는가를 real-time TDDFT 동역학 계산법에 외부장(빛)을 벡터 포텐셜 형태로 넣어서 실시간(time-dependent)으로 계산하는 것에 있다. 이에 대한 방법론 발전과 정은 JCTC (2016)에 발표하였으며, 그것을 위상 부도체의 전류문제에 적용한 것이, PNAS (2019) 에 요약되어 있다. 같은 방법을 고체물리계의 “포논에 의한 시간반전대칭성 붕괴 문제”와 “포논에 의한 전자구조 베류곡률 변화”에 적용한 연구가 Nature Communications (2018, 2019)에 각각 발표되었다. 이 연구들에서 전하전류, 스핀전류, 전하의 광전류를 real-time TDDFT로 계산하고 그것으로부터 Chern insulator 또는 Quantum Spin-Hall insulator의 홀전도도 및 스핀홀 전도도를 계산할 수 있다는 것을 보였다.