非晶合金的玻璃形成能力,结构弛豫，热稳定性, 力学性能和催化性能；高熵合金的相变及稳定性、力学性能和催化性能；金属与金属基复合材料的微结构和性能；纳米材料的合成、微结构和力学性能及功能性能表征。

1)首次发现在金属玻璃中存在动力学特征截然不同的两个二次弛豫过程，极大地促进了对金属玻璃无序结构特征、动力学、力学及物理性能的更深入理解；成果发表在国际一流学术期刊Nature communications 和Materials Today。(2)揭示了玻璃过冷液相热稳定性与其中二十面体原子团簇的相关性问题以及纳米晶形成的新机制，成果发表在国际一流学术期刊Physical Review Letters，该论文被Nature Asia Materials 选为亮点成果加以评述。(3)揭示了Fe基非晶合金的高效、稳定催化性能的结构化学机制；成果发表在国际一流学术期刊Advanced Function materials。截至目前为止，共发表学术论文近百篇，引用达千余次。