研究激光材料及其在光电领域的应用，特别是在高能量激光输出和激光陶瓷材料方面的突破。

研究无机材料的闪烁特性及其机理，开发用于高时间分辨率检测的闪烁材料。

研究各种材料的发光机理，包括光致发光和电致发光现象，优化材料的发光性能。

研究陶瓷材料的透明化技术，通过同价助剂和晶粒生长抑制技术，实现高纯度、高致密度和高性能的透明陶瓷材料。

开发和优化新型光电材料，设计新型光电元器件，应用于通信、成像和传感等领域。

研究第四代半导体材料的特性及其在电子和光电子器件中的应用，特别是在高频和高功率器件方面的应用。

运用第一性原理和计算方法，研究材料的电子结构和物理特性，为材料设计和优化提供理论指导。