納米合金與納米非晶合金結構與性能研究；大塊金屬玻璃的制備與性能研究；納米晶及非晶合金的相變機制；過冷合金液體中的相變機理及其應用；非晶合金、大塊金屬玻璃的變形機理研究；中子散射及同步輻射（高能x射線）散射實驗。

長期致力于大塊金屬玻璃及其形成液體中隱藏非晶相變相關領域的研究工作。由于在金屬玻璃結構和合金液態/非晶相變方面的工作，在國際權威雜志Nature Communications, Acta Materialia, Physical Review Letters等發表SCI論文60余篇，SCI總引用433次，申請國家發明專利7項、實用新型1項，授權發明專利3項。獲得多個省級和校級人才計劃，在多個知名國際會議如戈登會議（GRC）、國際納米會議、美國MRS和TMS等作邀請報告。關于隱藏非晶相變的工作解決了非晶合金領域異常放熱峰的四十余年難題，于2017年初發表在國際頂尖雜志自然通訊上，被國家基金委首頁以要聞報道，自然通訊雜志冶金專欄珍藏，發表兩年多來受到國內外同行正面SCI引用55次。