1、镁、镨双掺铌酸锂单晶中的长余辉现象

(1)在Pr:Mg:LiNbO3单晶中发现了长余辉现象，发射光波长为619nm，激发光为近紫外光；
(2)阐述了产生长余辉现象的电子陷阱机制；
(3)测量了电子陷阱深度；
(4)给出掺杂能级结构图。

代表论文：Lin SP, Xiong CW, Ma DC, Li HS, Long SW and Wang B. Persistent luminescence found in Mg²⁺ and Pr³⁺ co-doped LiNbO₃ single crystal. J. Mater. Chem. C, 2018, DOI: 10.1039/C8TC03783C

2、缺陷诱导铁电涡畴力学翻转

(1)首次提出了铁电涡畴结构的力学翻转机制；
(2)发现了孔洞缺陷对铁电涡畴的钉扎效应；
(3)考虑了不同因素对铁电涡畴力学翻转的影响；
(4)揭示了结构设计对力学调控的协同效应。

代表论文：Yuan S, Chen WJ, Ma LL, Ji Y, Xiong WM, Liu JY, Liu YL, Wang B, Zheng Y. Defect-mediated vortex multiplication and annihilation in ferroelectrics and the feasibility of vortex switching by stress.. Acta Mater. 2018, 148:330-343

3、富勒烯分子掺杂及界面修复提升有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池性能

有机-无机杂化钙钛矿薄膜在应用溶胶凝胶法制备的过程中，因其多晶的性质和较低的可控性而存在大量的晶界；另外，对于杂化钙钛矿太阳能电池的层状三明治结构，界面复合很大程度上影响着光电转换性能。本文通过应用一种富勒烯分子（PCBM）作为掺杂剂，掺入有机-无机杂化钙钛矿（CH₃NH₃PbI₃）中，同时引入PCBM薄膜在电池器件中作为界面修复层，结合以上两种改进，得到如下结果：：
(1)PCBM的掺杂填充了CH₃NH₃PbI₃的晶界，降低了暗电流和内部载流子的辐射复合；
(2)PCBM薄膜作为界面修复层，使CH₃NH₃PbI₃中的光生载流子能够更有效的抽取和分离；
(3)通过改进，电池器件的光生电流密度达22.6 mA/cm²，光电转换效率提升到18.3 %，同时也降低了迟滞效应；

代表论文：Jiang H, Jiang GL, Xing WW, Xiong WM, Zhang XY, Wang B*, Zhang HY, Zheng Y*. High Current Density and Low Hysteresis Effect of Planar Perovskite Solar Cells via PCBM-doping and Interfacial Improvement.. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10:29954−29964.

4、使用晶体生长界面电信号原位探测对晶体生长条纹的原位探测

晶体生长过程中，由于晶体旋转和熔体对流在晶体表面产生宏观可见的生长条纹，生长条纹属于宏观生长缺陷近年来一直被晶体生长工作者所关注。本文利用晶体和熔体界面电动势原位测量了生长条纹，发现如下：
(1)界面电动势具有足够的灵敏性可以实时测定晶体表面旋转条纹，对流条纹的产生周期和大小；
(2)界面电动势可反映生长界面水平温度差；
(3)应用界面电动势可以较好的建立界面条纹的实时反馈信息，从而建立宏观生长条纹的控制方法；

代表论文：Zhu YZ, Tang F, Yang X, Yang MM, Ma DC, Zhang XY, Liu Y, Lin SP, Wang B. In-situ detection of convection and rotation striations by growth interface electromotive force spectrum.. J. Crys. Growth. 2018, 487:120-125.

5、低维材料的存在性准则

(1)建立了一种低维材料稳定性的能量准则；
(2)发现在低维材料中只有四种结构允许存在：单原子链，蜂窝结构，正方结构，三角结构；
(3)建立了这些结构稳定存在的相图；
(4)解释了石墨烯，硅烯，锗烯的存在性。

代表论文：Chen JP , Wang B , Hu YF. An Existence Criterion for Low-Dimensional Materials. J. Mech. Phys. Solid. 2017, 107:451-468

6、压控拓扑绝缘体巨磁阻效应

因其表面态本征的无耗散特性，拓扑绝缘体是低功耗光电子和自旋电子器件的潜在候选。当前，计算和实验表明：拓扑绝缘体Bi₂Se₃薄膜能承受大的弹性变形，且其表面态的能带结构允许外压动态、连续、可逆的调制。那么，对于自旋电子器件最广泛应用的巨磁阻效应而言，应变对拓扑绝缘体巨磁阻效应会有什么不平常的调控特性？这些特性又能有什么新的应用？为此，本文融合量子自旋霍尔态（拓扑绝缘体）和力学调控手段，开展了拓扑绝缘Bi₂Se₃铁磁异质结中的应变自旋耦合研究，得到了如下结果：
(1)、压力可以控制拓扑绝缘铁磁异质结100%巨磁阻能谱范围；
(2)、改变应变阈值可以控制有和没有巨磁阻响应的转变，从而实现应变调控的磁开关器件；
(3)、压力相关的振荡电导和磁阻提供了法布里量子干涉效应的证据。

代表论文：Li LZ, Wang YH, Wang ZT, Liu, YL, Wang B. Topological Insulator GMR Straintronics for Low-Power Strain Sensors. ACS Appl. Mater. Inter. 2018, 10:28789-287954.