长期从事电子束与固体材料和表面相互作用的计算机模拟，致力于与定量表面分析和微束分析国际标准化相关的基础性研究。建立了一种新的电子在材料表面和体内非弹性散射的模型，发展了目前国际上最为先进的电子束散射的蒙特卡洛模拟方法和程序，并成功地应用于扫描电子显微学、电子探针微分析术、反射电子能量损失谱、定量俄歇电子能谱和X光电子能谱学。在SCI和核心刊物上发表论文300余篇，被引3800余次，在国际会议上多次作邀请报告。
目前主要科研兴趣是：1、定量表面分析学与电子显微学中的计算模拟研究，以及与之相关的标准化工作；2、纳米尺度电子输运的计算模拟研究；3、材料的超高压物理实验研究。