凝聚态物理主要研究固态材料(如导体、半导体和绝缘体)中电子的电荷、自旋、轨道以及晶格振动自由度在不同的相互作用下所可能形成的各种物质形态及其物理性质，以及由大量经典粒子聚集构成的软凝聚态（液态、液晶、玻璃态和凝胶等）体系的结构、功能、动力学行为，尤其是各种相的性质以及不同相之间的转变等基础性问题。本方向的研究内容主要有：

1、相态理论与计算：针对油藏流体多相、多组份特征，以分子间相互作用势能模型和流体的状态方程为基础，采用分子模拟技术，研究油藏流体的相平衡、扩散和吸附等问题，为油藏流体的相态预测及其它物理性质研究提供新的数学算法；

2、半导体材料的设计与计算：应用密度泛函理论、格林函数理论模拟计算材料的结合能、能带结构、光学性质、电学性能、晶格常数，预测材料的性能，为实验提供前瞻性依据；

3、原子团簇的结构与电子性质：采用密度泛函理论的从头算法对小团簇的结构与电子性质进行计算，或者基于经典力学的分子动力学方法模拟纳米团簇热力学性质；

4、氢脆的量子力学机理研究：基于密度泛函理论，研究硫和硫化氢与铁之间相互作用的微观机理，分析高含硫环境中钢材损伤的量子力学原理，为新型钻井设备研制提供理论依据；

5、介观纳米体系的量子输运理论：借助运动方程理论，通过求解格林函数，研究介观纳米体系，特别是耦合量子点系统中的电子极化输运过程及Kondo（近藤）效应。