主要从事磁性和磁性材料、凝聚态物理研究，分别在稀土过渡金属化合物的结构和磁性、磁性金属超微颗粒和纳米胶囊、金属薄膜磁学等方面开展了工作，取得了一些成果：
（1）系统地研究了R-Fe-C系列稀土过渡金属化合物的结构和磁性。

（2）系统地研究了双亚点阵体系的自旋织构、自旋再取向及重整转变、磁化过程等。

（3）在单离子理论基础上建立了一个模型，解释了非线性磁晶各向异性成份依赖关系的实验现象。

（4）在超高矫顽力磁体的制备和矫顽力机制的研究方面取得进展,保持国际最高矫顽力磁体记录。

（5）导出多亚点阵和相应超晶格自旋波的解析解。

（6）系统地研究了稀土亚稳态化合物的形成机制、相转变过程和磁性。

（7）研究了晶粒分布、逾渗效应和磁晶各向异性对纳米复合稀土永磁材料的矫顽力、磁性交换耦合等复合机制的影响。

（8）合成具有高自发磁致伸缩的镨基和钐基巨磁致伸缩材料，研究了变价效应对磁致伸缩的影响。

（9）从实验和理论两方面研究了双量子阱系统的量子干涉效应。

（10）直接利用甲烷等气体中的原子合成了过渡金属和合金的磁性纳米胶囊。

（11）磁技术在油田应用及机理研究取得具有国际先进水平的研究成果，直接经济效益超过一亿二千万元人民币。

（12）在纳米复合稀土永磁材料中保持国际最高磁能积纳米复合薄膜磁体记录。

（13） 给出了一个一维非线性薛定谔方程的严格解，它描述了在一个排斥势中随时间变化的原子间相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚的一个亮孤子的动力学。

（14）报导了对三维简单正交晶格伊辛模型的猜想以及对推定的精确解的详细计算过程。

（15）研究了磁性纳米盘中的斯格米子的基态、耦合效应和动力学。

（16）发现了自旋-轨道耦合对凝聚和超流的相反影响。

（17）发现了Bi2(Te1-xSex)3 拓扑绝缘体纳米带的双极化场效应。

　　已在SCI国际学术刊物上发表700余篇论文。铜薄膜中的量子阱态的文章在英国《自然》(Nature)上发表,美国阿贡国家实验室著名科学家Bader教授在英国《自然》(Nature)发表评述文章，认为这是“量子波函数工程"的重要工作。在Physical Review Letters、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、ACS Nano、Applied Physics Letters、Physical Review B等高档刊物上发表一百余篇论文。被同行在国际学术刊物上他引8000余篇次。被邀请在国际学术刊物撰写有关稀土亚稳相、薄膜和超晶格中自旋波、双量子阱中的量子干涉效应、磁性纳米胶囊、新型稀土化合物、玻色-爱因斯坦凝聚态理论、统计物理等方面的专题综述17篇。于1997年获得国家杰出青年科学基金。主持八项国家自然科学基金、两项国家重点基金课题和两项“八六三"项目课题，作为首席科学家主持973项目一项。获1995年度国家自然科学奖三等奖、1996年度国家科技进步奖三等奖。2011年获得辽宁省自然科学一等奖。2000年1月至2003年12月任英国《物理杂志：凝聚态物理》(Journal of Physics: Condensed Matter)顾问编委。