1、材料的计算模拟与设计：薄膜缺陷结构、晶界与纳米结构计算模拟与设计。2、材料微观结构与性能：利用各种材料分析手段，表征半导体材料、金属材料内部微观结构，并分析它们对性能的影响。3、高性能复合材料：主要研究复合材料组成、成型工艺对材料力学性能、疲劳性能、软磁性能、电性能等的影响。同时，对复合材料中基体材料改性（如纳米粉体改性）、复合剂（如超细粉体）的设计与制备也进行深入研究。本方向研究的基体材料涉及树脂、金属和少量陶瓷（如SiC）。4、新型建筑材料：重点研究资源和能源节约型的功能建筑材料和建筑环境材料，研究在建筑、道路、桥梁工程中极有开发应用前景的高性能混凝土和聚合物改性水泥基复合材料。5、高性能材料制备与成型：利用新型凝固技术、粉末冶金工艺、PVD、CVD等物理和化学表面改性技术，主要研究高性能有色合金、纳米金属粉未的制备、纳米金属复合材料及成型工艺、大块非晶准晶材料的制备以及金属材料表面沉积特殊性能的涂层、特殊磁、光、电性能的纳米和亚微米颗粒和纤维。