利用极低温扫描隧道显微镜-分子束外延联合系统制备和研究了拓扑超导异质结、铁基超导、类石墨烯二维材料等量子材料体系。到目前为止，发表Science、Physics Review Letters等高水平论文，其中3篇为 “ESI高被引论文”，1篇为“中国百篇最具有影响国际学术论文”。

发表论文中单篇引用超500次论文两篇，单篇引用100次以上论文五篇。其中Xu JP et al., Phys. Rev. Lett. 114, 017001 (2015) （总引用 526次）论文中发现的马约拉纳束缚态空间上非零劈裂已经成为马约拉纳研究领域判断超导涡旋中心零能模是否为马约拉纳束缚态的关键依据，同时该论文成功入选“物理学领域最前沿热点-马约拉纳费米子的研究”的核心论文。 美国科学院院士、巴克利奖和狄拉克奖得主Shou-Cheng Zhang评论这个工作观测到零能模异常行为是马约拉纳束缚态的强有力证据。拓扑超导异质结理论模型提出者MIT的Liang Fu在Phys. Rev. X 5, 041038 (2015) 中指出我们的结果来自于马约拉纳束缚态。Phys. Rev. Lett. 115, 177001 (2015)从理论上完整的验证了我们实验现象，并解释马约拉纳零能模奇异行为的物理机制。Reviews of modern physics 88, 035005 (2016)认为我们的工作在可预见的未来是拓扑超导的一个主要研究方向。

大型仪器建设方面，承担了中科院物理所怀柔综合极端装置原位扫描隧道-角分辨光电子能谱测量实验站的建设。该装置利用超高真空管道原位互联了极低温强磁场扫描隧道显微镜（STM）、高分辨角分辨光电子能谱仪（ARPES）、氧化物分子束外延系统（OMBE）、脉冲激光沉积生长系统（PLD），实现了原位生长高质量的薄膜样品然后原位表征样品晶格结构、局域电子态、能带结构，是国际领先的STM-ARPES-OMBE-PLD 四合一真空互联系统。