主要研究方向
　　
　　1、非常规超导电性机理，混合态特性和磁通动力学。
　　
　　（1）高温超导体输运性质，超导对称性和基态特性研究。
　　
　　（2）超导体单电子隧道谱和Andreev反射研究。
　　
　　（3）新型Mott绝缘体金属－绝缘基态相变和可能超导电性探索。
　　
　　（4）超导体磁通动力学和涡旋态相图研究。
　　
　　（5）新型超导体的合成方法、晶体结构和超导电性研究。
　　
　　2、高温超导体电子态和异质结物理性质研究
　　
　　（1）高温超导体和相关氧化物功能材料薄膜和异质结的生长的研究。
　　
　　（2）铁电体极化场对高温超导体输运性质和超导电性的影响的研究。
　　
　　（3）高温超导体和超大磁电阻材料异质结界面自旋极化电子隧道效应的研究。
　　
　　（4）强关联电子体系远红外物性的研究。
　　
　　3、新型超导材料和机制探索
　　
　　（1）铜氧化合物超导机理的实验研究
　　
　　（2）探索电子—激子相互作用超导体的可能性
　　
　　（3）高温超导单晶的红外浮区法制备与物理性质研究
　　
　　4、氧化物超导和新型功能薄膜的物理及应用研究
　　
　　（1）超导/介电异质薄膜的制备及物性应用研究
　　
　　（2）超导及氧化物薄膜生长和实时RHEED观察
　　
　　（3）超导量子器件的研究和应用
　　
　　（4）用于超导微波器件的大面积超导薄膜的研制
　　
　　5、超导体微波电动力学性质，超导微波器件及应用。
　　
　　6、原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质
　　
　　（1）表面生长的动力学理论；
　　
　　（2）表面吸附小系统（生物分子，水和金属团簇）原子和电子结构的第一性原理计算；
　　
　　（3）低维体系的电子结构和量子输运特性（如自旋调控、新型量子尺寸效应等）。.
　　
　　7、III-V族化合物半导体材料及其低维量子结构制备和新型器件探索
　　
　　（1）宽禁带化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半导体及其低维量子结构生长、物性、微结构以及相互关系的研究，宽禁带化合物半导体新型微电子、光电子器件探索；
　　
　　（2）砷化镓基、磷化铟基新型低维异质结材料的设计、生长、物性研究及其新型微电子/光电子器件探索；
　　
　　（3）SiGe/Si应变层异质结材料的制备及物性研究。
　　
　　8、新颖能源和电子材料薄膜生长、物性和器件物理
　　
　　（1）纳米太阳能转换材料制备和器件研制；
　　
　　（2）纳米金刚石薄膜、碳氮纳米管/硼碳氮纳米管的CVD、PVD制备和场发射及发光性质研究；
　　
　　（3）负电亲和势材料的探索与应用研究；
　　
　　（4）纳米硅基发光材料的制备与物性研究；
　　
　　（5）有序氧化物薄膜制备和催化性质。
　　
　　9、低维纳米结构的控制生长与量子效应
　　
　　（1）极低温强磁场双探针扫描隧道显微学和自旋极化扫描隧道显微学；
　　
　　（2）半导体/金属量子点/线的外延生长和原子尺度控制；
　　
　　（3）低维纳米结构的输运和量子效应；
　　
　　（4）半导体自旋电子学和量子计算；
　　
　　（5）生物、有机分子自组装现象、单分子化学反应和纳米催化。
　　
　　10、生物分子界面、激发态及动力学过程的理论研究
　　
　　（1）生物分子体系内部以及生物分子-固体界面（主要包括氧化物表面、模拟的细胞表面和离子通道结构）的相互作用的第一原理计算和经典分子动力学模拟；
　　
　　（2）界面的几何结构、电子结构、输运性质及对生物特性的影响；
　　
　　（3）纳米结构的低能激发态、光吸收谱、电子的激发、驰豫和输运过程的研究，电子-原子间的能量转换和耗散以及飞秒到皮秒时段的含时动力学过程的研究。
　　
　　11、表面和界面物理
　　
　　（1）表面原子结构、电子结构和表面振动；
　　
　　（2）表面原子过程和界面形成过程；
　　
　　（3）表面重构和相变；
　　
　　（4）表面吸附和脱附；
　　
　　（5）表面科学研究的新方法/技术探索。
　　
　　12、自旋电子学；
　　
　　13、磁性纳米结构研究；
　　
　　14、新型稀土磁性功能材料的结构与物性研究；
　　
　　15、磁性氧化物的结构与物性研究；
　　
　　16、磁性物质中的超精细相互作用；
　　
　　17、凝聚态物质中结构与动态的中子散射研究；
　　
　　18、智能磁性材料和金属间化合物单晶的物性研究；
　　
　　19、分子磁性研究；
　　
　　20、磁性理论。
　　
　　21、纳米材料和介观物理
　　
　　研究内容：
　　
　　发展纳米碳管及其它一维纳米材料阵列体系的制备方法；模板生长和可控生长机理研究；界面结构，谱学分析和物性研究；纳米电子学材料的设计、制备，纳米电子学基本单元器件物理。
　　
　　22、无机材料的晶体结构，相变和结构－性能的关系
　　
　　研究内容：
　　
　　在材料相图相变研究的基础上，探索合成新型功能材料，为先进材料的合成和性能优化提供科学依据；在晶体结构测定的基础上，探讨材料结构-性能之间的内在联系，从晶体结构的微观角度阐明先进材料物理性质的机制，设计合成具有特定功能性结构单元的新型功能材料；发展和完善粉末衍射结构分析方法。
　　
　　23、电子显微学理论与显微学方法
　　
　　研究内容：
　　
　　电子晶体学图像处理理论和方法研究，微小晶体、准晶体的结构测定；系统发展表面电子衍射及成像的理论和实验方法，弹性与非弹性动力学电子衍射的一般理论，高能电子衍射的张量理论，动力学电子衍射数据的求逆方法。
　　
　　24、高分辨电子显微学在材料科学中的应用
　　
　　研究内容：
　　
　　利用高分辨、电子能量损失谱、电子全息等电子显微分析方法，研究金属/半导体纳米线的生长机制及结构与性能间的关系；复杂晶体结构中新型缺陷研究；结合其他物理方法，研究巨磁电阻、隧道结、半导体量子阱/点等薄膜材料的显微结构及其对物理性能的影响；低维材料界面势场的测量及与物理性能的相互关系；磁性材料中磁畴结构、各向异性场与波纹磁畴测定。
　　
　　25、强关联系统微观结构，电子相分离和轨道有序化研究
　　
　　研究内容：高温超导体的结构分析；强关联系统的电子条纹相和电子相分离研究；电荷有序化和JT效应；探索低温LORENTZ电子显微术，电子全息和EELS在非常规电子态系统的应用。
　　
　　26、纳米晶及光电功能晶体生长；
　　
　　27、纳米离子学的材料、表征与器件；
　　
　　28、化学法制备纳米功能材料及其化学物理特性；
　　
　　29、纳米电子器件的构造与物性研究；
　　
　　30、纳米电子器件的集成与纳米电路特性的研究；
　　
　　31、强关联电子体系的低温物性研究；
　　
　　32、凝聚态物质中量子相干行为的研究；
　　
　　33、低维和纳米材料的电子态性质；
　　
　　34、非晶、纳米晶在极端条件下的物性；
　　
　　35、高压及相关过程的固体新材料研究；
　　
　　36、超导隧道结物理与技术。
　　
　　37、生物大分子的动力学研究；
　　
　　38、对颗粒物质的集团动力学性质的研究；
　　
　　39、溶体及固、液结构和性质的研究；
　　
　　40、对电流变液的机理研究和应用开发；
　　
　　41、利用声波波动方程进行的反问题的研究；
　　
　　42、软物质体系中的分子组装：研究两亲分子在固液界面的组装及其在材料和生命科学中的应用；
　　
　　43、单分子生物物理：用单分子微操纵技术研究染色质的组装、DNA与蛋白质的相互作用；
　　
　　44、结构生物学中的衍射相位问题；
　　
　　45、结构生物学实验分析方法；
　　
　　46、蛋白质折叠的成核理论和结构预测；
　　
　　47、蛋白质-蛋白质相互作用。
　　
　　48、THz远红外时域光谱和成象技术及其应用；
　　
　　49、量子结构制作与物理表征；
　　
　　50、功能薄膜材料制备、纳米人工结构的物性与器件。