El Dr. Francisco Mireles es pionero en México en la investigación teórica de problemas fundamentales en espintrónica y optoespintrónica. Es Doctor en Física por la Universidad de Ohio, Estados Unidos (1999), donde realizó estudios teóricos de las propiedades optoelectrónicas de semiconductores. Tiene un posdoctorado (1999-2001) por la Universidad de Simon Fraser, British Columbia (Canadá) donde realizó investigaciones en el activo campo de la espintrónica. A finales del 2001 se incorpora como profesor-investigador del Departamento de Física (Teórica) del actual Centro de Nanociencias y Nanotecnología (CNyN) de la UNAM en Ensenada B.C.
Su campo de investigación se concentra en el estudio teórico de fenómenos espintrónicos en nanomateriales. En particular en años recientes se ha enfocado en la descripción de las propiedades de transporte electrónico y de espín en nanoestructuras semiconductoras y ferromagnéticas, así como en nano-dispositivos espintrónicos (Espín-FETs y filtros de espín). Sus más recientes investigaciones incluyen el estudio de la física de excitones, patrones de moiré y efectos de ferromagnetismo y de espín-órbita inducidos por efectos de proximidad en materiales de Dirac y 2D de van der Waals. También es de su interés el estudio de transiciones de fase en condesados espinoriales de Bose-Einstein y efectos de alta correlación cuántica y física de Kondo.
Ha realizado estancias y visitas de investigación en el Kavli Institute for Theoretical Physics de la Universidad de Santa Barbara, CA (EU), en los laboratorios Hitachi (Hitachi Global Storage Technologies Laboratories) en San José CA (EU), en el departamento de Física de la Universidad de California en San Diego (UCSD), Universidad de Regensburg (Alemania), Universidad Sao Paulo (Brazil), Universidad de La Habana (Cuba), entre otras.
Actualmente cuenta con más de 1300 citas a sus trabajos de investigación y tiene también una participación muy activa como docente, asesor de tesis de licenciatura y posgrado así como supervisor posdoctoral.