本课题组专注于设计和构建极性功能材料与器件，以此开发和研究新型能量转换和信息传导机制，探索这些效应在信息通讯、绿色能源以及物性表征方面的应用。目前已经成功研发了多种新型物理效应，相关成果发表于Nature、Science、Nature Nanotechnology等高水平期刊。研究的材料体系包括氧化物材料（如外延薄膜、晶体、陶瓷），硅基半导体，二维层状材料以及范德华异质结等。研究课题有（见下图）：
· 极性金属材料非线性输运与器件研究；
· 极性半导体材料光电效应与多功能器件研究；
· 基于异质结界面的新型能量转换效应研究；
· 高灵敏度测试系统开发。