主要研究凝聚相（溶液或者固体）中超快化学反应，氢键动力学，小分子、多肽和蛋白的瞬态结构变化，单晶固体中的能量传递与转动弛豫，以及界面超快动力学，纳米材料、二维材料中的电荷转移，电子振动耦合传能等等。实验室的特色是超快泵浦探测技术结合飞秒红外瞬态光谱技术。通过对分子的化学键选择性激发，并跟踪探测被激发的化学键的频率变化得到分子结构动力学信息，是理想的分子动力学实时探测的工具。

实验手段：

泵浦-探测技术

红外泵浦（皮秒）-红外探测（飞秒）：一束窄带宽的皮秒红外激光选择激发分子的化学键，一定时间延迟后一束飞秒红外激光探测分子化学键随时间的演变，得到分子动力学的信息。主要研究课题如：分子化学键之间的能量传递、化学交换、分子结构异构化、振动模式耦合、分子转动弛豫等。

紫外/可见泵浦（飞秒）-红外探测（飞秒）：用一束飞秒紫外/可见光激发分子或材料到电子激发态，然后一束皮秒红外光选择性激发分子的化学键，一定时间延迟后第三束飞秒光探测分子动力学的变化信息，看振动激发在电子振动耦合中的作用。主要研究课题如：分子振动激发调控电荷转移通道/电子振动耦合等。

荧光光谱技术

稳态/多光子荧光光谱技术：探测样品在连续激光激发下的荧光光谱，用一束可见连续激光激发分子或材料到激发态，利用光谱仪获得受激分子或材料的荧光光谱。主要研究课题如：金刚石对顶砧高压模块标压、压致荧光增强等。

时间分辨荧光光谱技术：用一束可见皮秒激光激发分子或材料到激发态，利用时间分辨单光子计数方法获得受激分子或材料的荧光光谱随时间演变的动力学信息。主要研究课题如：二维材料/量子点/异质结的激发态发光机制等。

稳态吸收光谱技术

紫外/可见稳态吸收光谱：利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度可以对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断。

傅里叶变换光谱技术：当样品放在干涉仪光路中，由于吸收了某些频率的能量，使所得的干涉图强度曲线相应地产生一些变化，通过数学的傅立叶变换技术，可将干涉图上每个频率转变为相应的光强，而得到整个红外光谱图，根据光谱图的不同特征，可检定未知物的功能团、测定化学结构、观察化学反应历程、区别同分异构体、分析物质的纯度等。

拉曼光谱技术

拉曼光谱：基于拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。