铁电材料在非易失性存储器和下一代电子器件领域具有巨大潜力。但传统铁电氧化物薄膜通常存在结构不均匀、界面去极化以及性能下降等问题，尤其在微缩至先进技术节点时更为明显。
研究组展示了超薄范德华（vdW）高介电常数铁电氧化物Bi2SeO5的均匀晶圆级合成以及与后端工艺兼容的集成。该材料在单层厚度下仍能保持最佳矫顽场和稳健铁电性。
超薄vdW铁电氧化物与二维半导体形成了原子均匀的界面，并制备出了具有低工作电压（0.8伏特）、出色循环耐久性（1.5×1012次循环）、快速写入速度（20纳秒）、高开/关比（106）、10年保持时间、超低能耗（2.8飞焦耳/比特/平方微米）以及小于5%器件间差异的铁电场效应晶体管（FeFET）阵列。采用这些FeFET的可重构逻辑存储电路可在低于1伏的供电电压下正常工作。
自旋-轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚态是一种灵活的实验平台，可用于设计合成量子多体系统。特别是，其存在所谓的“条纹相”，这是超固态物质的一种实例。条纹相独特的激发光谱是其超固态特性的一个确切特征，但长期以来很难通过实验测量。
研究组对这些条纹进行了原位成像，并直接观测到了超流体激发和晶格激发现象。他们研究了超流流体动力学，并揭示了条纹压缩模式，从而证明该系统具有可压缩的晶体结构。通过这种模式的频率软化处理，研究组确定了超固态转变点。
该研究结果表明，具有自旋-轨道-耦合效应的超固态是研究超固态现象及其丰富动力学的理想系统。
对于半结晶型聚烯烃热塑性塑料，有序晶体区域与无序非晶区域之间相互连接形成的平衡关系对其性能和加工性至关重要。然而，从注塑成型到三维（3D）打印的当代制造策略都是均质成型，无法实现结晶度的空间编码。
研究组开发了一种基于光的制造方法，用于在三维空间中对聚烯烃热塑性塑料的结晶度进行精确控制，使其具有优异的机械强度。光剂量能够调控聚合物立体化学，只需按下开关即可轻松制备出一系列不同的材料，从坚固的硬质塑料（如高密度聚乙烯）到更具延展性的材料（类似于低密度聚乙烯）。
将该发现应用于光刻灰度3D打印技术，可实现快速多材料制造，对光学和机械性能进行体素级操控，从而为信息存储、软体机器人和能量阻尼等领域开辟新途径。
动力学决定了薄膜的生长特性，尤其是对于原子薄的过渡金属二硫化物而言。金属有机（MO）化学气相沉积（CVD）技术在可扩展生长方面颇具前景，但其反应受到动力学限制，从而引发纳米级畴尺寸以及碳污染问题。
研究组揭示了基本的动力学限制因素，并通过引入氧辅助的MOCVD（oxy-MOCVD）技术来突破这一瓶颈。通过氧气调控反应过程，MO前体能够转化为高纯度的过渡金属氧化物和硫族元素，从而生成尺寸和生长速率都比传统MOCVD大几个数量级的有序二硫化钼（MoS2）畴。
所得二硫化钼不含碳杂质，其平均迁移率超过100平方厘米/伏/秒。oxy-MOCVD技术的可扩展性通过制备150毫米单晶二硫化钼晶圆得到了验证，这证明工业规模生产是可行的。
2011年矩震级9.1级的日本东北冲海啸地震在所有大地震中均属罕见，其在板块边界巨型逆冲断层最浅部分的峰值滑动位错高达50至70米。
国际海洋发现计划第405次考察所获取的钻芯样本和地球物理测井数据表明，巨型逆冲断层优先发育在输入太平洋板块沉积层中远洋黏土的顶部或底部，这些区域的物理性质存在显著差异。
这种偏好导致了一条狭窄的弱断层出现在前缘棱柱状泥岩与俯冲沉积物之间的主要机械界面，这增强了浅层地震滑动的可能性，表明日本海沟可能比没有弱黏土的板块边界更容易发生大范围浅层滑动的破裂。
研究组获得了青藏高原高分辨率的大地测量速度场数据，表明有几条主要的走滑断裂系分隔了变形分布更均匀的区域。他们认为，主要断裂系的集中应变由相对低粘度的延展性剪切带引发，这些剪切带贯穿地震活跃断裂面下方的岩石圈。
简单的模型计算表明，昆仑断裂带的高滑动率使得东西向延伸广泛分布在相对薄弱的藏南和藏中地区。中新世时期昆仑断裂带的活跃与南北地堑裂谷的开始同时发生，这表明两者之间存在因果关系。