1．理论与计算物理

主要开展铜氧化物高温超导材料为代表的强关联系统的理论研究，利用对铜氧化物高温超导材料正常态、超导态的反常物理性质进行系统研究；系统计算研究金属，半导体，有机元素团簇的结构规律，以揭示材料从微观到宏观的生长过程中的结构转变。本研究方向承担国家自然科学基金4项，发表SCI收录论文20余篇。

该方向导师有：夏临华、吕文彩、袁峰、张杰、黄家寅、阎世英、薛旭艳、万勇等。

2．纳米材料与薄膜物理

在钙钛矿型铁电薄膜的取向控制生长和显微结构研究，准一维纳米线的制备与电学性质以及宽禁带半导体薄膜等方向取得了系列创新性研究成果，发现决定多晶铁电薄膜中畴结构的根本因素是晶粒尺寸而不是膜厚，发现单根聚合物纳米线的电导率比纳米线压片样品大很多；发现ZnO薄膜发光的时间退化效应。本研究方向承担国家自然科学基金3项，教育部新世纪优秀人才项目1项，山东省杰出青年基金1项，山东省泰山学者特聘教授科研项目1项，发表SCI和EI收录论文40余篇。

该方向目前导师有：卢朝靖、龙云泽、单福凯、王清涛、李启昌、石星军等。

3．固态光子学

系统开展了Yb离子固态激光研究，先后探索了众多不同对称性基质晶体如钒酸盐、钨酸盐、硼酸盐以及无序晶体中Yb离子的基本激光性质，发现固体激光器的激光振荡存在光学双稳态现象；发现固体激光器运转过程中两个相互正交偏振态的共存与转变；首次实现了半导体激光器泵浦下量子缺损低于3%的固态激光振荡。基于这些研究成果，有13篇论文发表在光学领域最有影响的Optics Letters和Optics Express上。还开展了光子晶体和特殊光场的产生与调控方面的研究。本研究方向目前承担国家自然科学基金5项，发表SCI和EI收录论文40余篇。

该方向目前导师有：刘均海、云茂金、孔伟金、孙欣、刘兵、陈戍等。

4．无机材料结构与物性

主要开展人工晶体材料的生长与应用基础研究工作，包括晶体生长、机理、缺陷及性能研究。其中三硼酸铋晶体的系列研究成果已经在商业激光器中获得应用，KDP类晶体快速生长机理研究取得了多项自主知识产权成果。开展了陶瓷结构与性能机理和应用研究。本研究方向承担国家自然科学基金项目4项，发表SCI和EI收录论文40余篇，获得国家发明专利6项，山东省科技三等奖1项和青岛市自然科学二等奖1项。

该方向导师有：滕冰、陈沙鸥、隋万美、戚凭、徐天华、徐胜、陈利祥、陈友强、张新霓等。

5．光伏原理与技术

主要结合光伏产业的生产实际，开展硅基太阳能光伏电池制备、性能改善、机理研究等方面的研究工作，为企业培养专门人才。

该方向导师有：夏临华、单福凯、卢朝靖、龙云泽、云茂金、孔伟金等。