「火山の噴火様式は何によって決定されるのか？」は、火山学における最大の未解決問題の一つです。一般に噴火様式は、マグマの粘性によって非常に異なると言われています。低粘性の玄武岩マグマはハワイの火山のように噴き出して流れる溶岩流噴火になるなど比較的穏やかである一方、高粘性のマグマは、1991年のフィリピンのピナツボ火山のように噴煙柱があがるプリニー式噴火という大噴火や、雲仙普賢岳のように溶岩ドームを形成し、これが崩壊して火砕流になるなど、マグマの破砕（微細化）がおこりやすく、爆発的となりやすいと言われています。しかし低粘性の玄武岩マグマであっても、富士山（Fig.1）の1707年の宝永噴火で、江戸（東京）にまで火山灰（マグマが破砕し、粉々になったもの）を降らせたように、プリニー式の大噴火が起こることが世界の火山でも確認されています（タラウェラ火山やエトナ火山など）。低粘性の玄武岩マグマにも関わらず、なぜマグマの破砕が起こり大噴火となるのかは現在でも論争中です。また、一つの火山、同じマグマでも噴火様式が遷移することは珍しくなく（新燃岳2011年噴火ではサブプリニー式噴火から火口に溶岩をためる噴火、ブルカノ式噴火と移行しましたがマグマの組成は同じでした）、何がそれを支配しているのかは未だによくわかっていません。
このような火山噴火のメカニズムを解明するために、物質科学の視点から研究を行っています。特に、ナノ結晶という新しい観点から火山の噴火過程を理解する研究を進めてきました。また，マグマ中での結晶化メカニズムに関して，近年，水溶液系で発見された非古典的な核形成経路にも着眼して研究を進めています。