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本方向側重于固態相變、相變動力學、晶體結構、納米結構材料等基礎和理論研究。本方向人員科研成果顯著，主持和參加了十多項省、部級科研項目的研究工作，獲省部級科技進步二等獎1項，三等獎3項。在基礎理論研究、晶體材料合成研究、一維納米結構材料研究以及相關技術評價等方面科研成果顯著。通過本方向研究，為發展先進的自組織合成、模板合成、介孔內沿生長等前沿技術，制備納米有序陣列體系、介孔材料與納米微粒的組裝技術提供了新的典范。一維納米結構本身所具有的非線性特征，加上合金材料本身的特性如記憶效應、電磁效應等，為下一代形狀記憶材料、發光顯示器件所需的關鍵納米材料、為研究納米結構組裝體系的新特性，探索納米結構組織體系應用的可能性提供了理論基礎。納米結構作為一種新型的功能材料或其它納米材料形成的載體，將對新型功能材料的開發研究產生深遠的影響，通過本研究可以開辟出一個具有廣闊應用前景的新型功能材料產業。

1.一維納米結構材料的制備、表征及應用

碳納米管的發現為低維納米結構的研究和應用開辟了嶄新的方向，隨著研究的不斷深入，各種新穎的非碳一維納米結構材料被發現和合成。本研究方向人員在常溫常壓下，利用簡單的化學方法成功地在銅鋅鋁合金上生長出具有純度高、管徑均勻開口和分叉等特點的一維Cu-Zn-Al合金納米結構，是一種十分有趣和有意義的合成方法。水熱法合成是一種濕化學合成，本方向研究人員在水熱堿性條件下通過有機物對Cu2+的作用制備了納米線和納米棒。所制備的納米線蜿蜒曲折、柔韌性好，而納米棒表面光滑，長徑比高，成為大量制備一維納米材料的切實可行的方法。
本方向利用自己擁有的電子探針等現代儀器設備對所制備的納米材料和納米結構進行表征，并對納米材料的應用進行了有益的探索。

2.磁性材料研究

本方向主要研究記錄、存儲和再生信息用的矯頑力較高、飽和磁化強度高，磁滯回線陡直、溫度系數小的磁記錄介質材料。隨著信息技術的發展，需要記錄的信息量不斷增加，要求記錄材料高性能化，特別是記錄高密度化。由于磁性納米微粒尺寸小，具有單磁疇結構、矯頑力很高的特性，用它制作磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質量。本方向除了研究磁性材料的合成方法、性能與結構的關系、性能表征及應用效果等外，磁性材料超純、超微細、納米粉體制備技術將是重點研究內容。

3.新技術陶瓷材料研究

本方向主要以開發電子領域應用的具有絕緣、導電、壓電、敏感、催化、耐腐蝕、吸附性等功能陶瓷材料；以及克服陶瓷固有的脆性，作為超越金屬功能界限的具有高溫強度、高抗氧化、抗熱腐蝕等性能的結構陶瓷材料為目的。主要進行原材料純化技術、新技術陶瓷材料的合成方法、超細納米粉體制備技術、性能與結構的關系、性能表征及應用效果等研究。

4.聚合物多相體系界面誘導相轉變的研究

本方向從事多相體系（聚乙烯/等規聚丙烯體系）界面誘導結晶與應力誘導結晶的研究，深入探討聚丙烯界面誘導附生結晶機理與影響因素，并對多相體系在應力作用下的結晶行為進行較為全面認識。通過利用應力與界面的雙重作用達到控制多相體系形態的目的，并從分子水平上建立結構與性能之間的關系。研究工作已得到國內外同行的認可，并發表在較高水平的期刊上。同時從事拉伸過程中半結晶高分子結構變化與形變機理的研究，從分子角度理解了高分子體系結構與性能之間的關系，為材料的設計與改性奠定了良好的基礎。