功能材料是信息与能量转换的重要物质基础。针对功能材料的磁、电、光、声、热、力等行为及其相互转换的物理本质，实验室开展了对材料的成分、微结构、制备与功能特性关系的研究，探索了多维度、多尺度、多场耦合条件下材料合成、表征、性能调控及其应用，阐明了多种形式的能量与信息转化机制，为功能器件的发展与集成提供理论与技术支撑。
主要研究方向：
1. 磁致伸缩材料（Tb-Dy-Fe系超磁致伸缩材料、Fe-Ga系磁致伸缩材料）
2. 稀土永磁材料（高性能烧结NdFe-B永磁材料、纳米晶复合永磁材料）
3. 新型磁性功能材料及应用（薄膜材料与器件、磁电耦合材料与器件、自旋电子材料与器件）
4. 纳米功能材料（纳米发光材料与器件、纳米显示材料与器件、纳米催化材料）
5. 金属基复合材料（导热材料、导电材料）
学术梯队：新金属功能材料梯队，自旋电子学梯队，纳米功能材料与器件梯队
主要研究成果：
1. 新型 Fe-Ga 基合金磁致伸缩材料
Fe-Ga磁致伸缩合金在弱磁场下具有高磁致伸缩系数，是一种高灵敏度的磁致伸缩材料。采用定向凝固法制备的<100>轴向多晶取向Fe-Ga基合金的磁致伸缩系数达315×10-6，它的居里温度在650 ℃以上，在深水水声换能器、地质勘探大功率振源、微位移致动器等领域有广泛的应用前景。
突破当前磁致伸缩位移/液位传感器最高使用温度120 ℃的限制，研制出宽温域位移/液位传感器用Fe-Ga基磁致伸缩波导丝。
2. 磁控材料的多场耦合
Ni-Mn-Ga系Heusler合金具有形状记忆性能，其奥氏体相合金丝在拉伸应力诱发马氏体相变能够表现出巨大超弹性。Ni-Mn-Ga合金丝在周期性变化的磁场中，磁致扭转角(MFIT)也表现出周期性的变化规律，且具有优异的循环稳定性，观测到的最大可逆磁致扭转角达到1250 ″/cm。
3. 一维半导体纳米材料与纳米器件
有效调制并原位表征了一维ZnO纳米材料的光学、力学、场发射及电输运等特性。通过掺杂改变一维ZnO纳米材料的能带结构，使材料的光、场发射、导电等物理性能及力学性能实现可调控。主要包括电学性能调控与测量、光学性能、场发射性能以及力学性能、光催化性能、吸波性能等。
4. 高导热金属基复合材料
利用自主研发的气压浸渗技术并通过金刚石表面金属化和基体合金化调控界面结构制备金刚石/铜和金刚石/铝复合材料，热导率分别为930和760 W/mK，优于文献报道通过热压烧结、放电等离子烧结、无压浸渗、压力熔渗等其它方法制备的金刚石/金属复合材料，远高于第一、第二、第三代导热材料。由于其突出的热导率优势，金刚石/铜和金刚石/铝复合材料在半导体激光器、大规模集成电路、有源相控阵天线等大功率器件散热领域具有广泛的应用前景。
