新型高温超导、外尔/狄拉克半金属等量子关联材料的探索及其相关物理问题研究是凝聚态物理中一个重要前沿领域，具有深刻的物理基础和广泛的应用潜力。探索发现更多的新型高温超导等量子关联材料是研究其奇异量子行为、深层物理机理以及发展应用的关键基础和前提条件。近年来，我们在超导新材料、外尔/狄拉克半金属材料探索发现以及高质量单晶生长等方面取得了一系列具有国际影响力的研究成果。本研究组长期坚持合成和发现具有奇异量子行为的新型材料，特别是新型高温超导材料和拓扑材料，并对其晶体结构、电、热、磁等基本物性进行精细表征；同时开发相关材料的合成制备与单晶生长新技术，与国内外多个研究小组开展科研合作，在推动相关机理研究的同时探寻其应用的可能性。具体研究方向包括以下几个方面：
- 新材料探索与单晶生长
- 探索过渡元素氧族、氮族、碳族等低维结构的新型高温超导体；
- 探索有机化合物中的新型超导体；
- 探索高场应用超导磁体新材料；
- 探索新型外尔/狄拉克拓扑材料；
- 高质量单晶样品的生长；
- 开发样品制备、物性调控的新方法；
- 物性表征与机理研究
- 对新材料进行晶体结构、磁性、电热输运等精密物性表征；
- 利用转角比热、STM等研究非常规超导能隙对称性；
- 与谱学、极低温输运、理论等多团队合作研究相关物理机理问题。