近年来将力学、物理、机械等多学科知识相结合，利用力学建模方法、反映局域场的量子力学计算和大规模分子模拟，并与实验合作，针对低维材料体系的界面作用规律、外场与低维材料局域场的耦合行为以及结构性能调控原理等重要科学问题进行了深入研究，已在 Phys. Rev. Lett.、Adv. Funct. Mater.、Matter、Nano Energy、Nanoscale Horizons、J. Phys. Chem. Lett.等国际刊物上发表 SCI 源刊物论文 60余篇，研究成果被55个国家和地区的研究组在包括Science、Nat. Mater.、Nat. Nanotech.在内的刊物上他引2100余次，其中SCI他引1700余次，部分理论结果得到了实验证实。

曾获国家自然科学奖二等奖（排名第四）和教育部自然科学奖一等奖（排名第三）；曾获国家自然科学基金优秀青年科学基金和江苏省自然科学基金杰出青年基金等人才项目支持；入选教育部长江学者青年学者和江苏省 “333高层次人才培养工程” 中青年领军人才；主持和完成国家自然科学基金面上项目、理论物理专项、江苏省自然科学基金面上项目、教育部“新世纪优秀人才支持计划”和留学人员科技活动项目择优资助等多个科研项目。