长期从事固体掺杂及点缺陷的机理、固体发光、固态量子体系等研究，主要手段为基于密度泛函的第一性原理计算。2007年作为第一完成人获得重庆市自然科学一等奖; 提出稀土f-d跃迁简化模型和第一性原理-唯像模型相结合方法并推广应用；发展了多种基于稀土或过渡金属激活离子荧光的温度传感方案；揭示了后过渡金属离子掺杂中心激发态结构和动力学过程。发表包括Science (1)；Nature Communications (2)；Physical Review Letters (10)；Phyical Review A/B/D (29)；Chemical Society Reviews (1)；Coordination Chemistry Reviews (1)；Nano Letters(1)等在内的240余篇SCI科研论文, SCI引用6000余次，H-INDEX =42。近期主要从事过渡金属离子、后过渡金属离子掺杂中心和固体本征缺陷的激发态结构和光、电、磁性质及量子传感相关的研究。