主要从事低维材料的电子结构与量子输运，拓扑材料与能源材料的理论计算研究。通过第一性原理计算从微观尺度研究材料的新颖量子特性，辅助新型功能材料的设计与开发。同时将第一性原理计算与模型计算相结合，发展相关计算方法来处理复杂相互作用体系，探究其中的新物理与新现象。目前共发表SCI论文105篇，包括：Nature Mater. (2篇)，Nature Commun. (6篇)，PNAS (3篇)，Phys. Rev. Lett. (14篇)，Nano Lett. (14篇)。