以面向“工程应用”需求的“基础研究”为主线，我们研究基于热力学和动力学稳定性的金属纳米材料设计制备与结构性能调控。建立了定量描述金属材料纳米晶组织演变的热稳定性模型和合金体系相变行为的相稳定性模型，以确定金属材料纳米组织发生不连续快速晶粒长大和相失稳转化的临界条件。发现了晶粒尺寸对纳米多晶体单胞中原子占位的作用规律，调控纳米效应机制在锰氮合金中获得了特殊的零热膨胀特性且保持为目前国际上同类材料的最高性能指标。以稳定性模型和尺度效应机制为指导，提出了晶粒尺寸和物相组成均可调控的纳米化机理，发明了具有稳定高性能的纳米晶稀土金属、稀土合金、硬质合金等材料的可控制备方法，创新技术促成了首个含纳米效应稀土数据库的构建和纳米硬质合金的产业化与高端工业应用。开发的系列纳米硬质合金产品应用于航空航天、煤炭开采、炼钢轧钢、热电能源、精密加工制造等重要工程，显著提高了关键机械部件的服役性能和使用寿命。

本团队近年来承担了国家973、863、科技支撑计划、重点研发计划、自然科学基金重点/杰青、德国研究联合会基金(DFG)、北京市自然科学基金重点、北京重点产业关键技术攻关项目以及企业委托课题等50余项。主要研究成果先后获得省部级科技进步奖一等奖一项、自然科学奖二等奖二项、技术发明奖二等奖一项；申报专利80余项，已获授权发明专利70余项、软件著作版权4项；受邀合著国际专著1部；于Science Advances, Advanced Materials, ACS Nano, Angew, Nanoscale, Acta Materialia等国际知名期刊发表SCI收录论文300余篇；在国际、国内学术会议上作特邀报告70余次。在学生培养方面，获得北京市优秀博士学位论文奖、北京市优秀青年科技论文一等奖、国际和国内学术会议大会优秀奖等20余人次。

团队现有教师、博士后和研究生50余人。团队主要研究方向：金属纳米材料的稳定性；纳米稀土金属及合金；超细/纳米/超粗硬质合金的研发；计算材料学及在材料设计中的应用。