该项研究揭示了“几何相位”在化学反应中独特的作用以及“几何相位”效应的物理本质，对于研究广泛存在锥型交叉的量子体系具有重要意义。同时，通过这项研究，科学家们还在实验上发现和证实了这一重要反应体系在高能反应时一个全新的反应机理，这对于从根本上理解这一重要体系的高能反应动力学具有重要意义。
刘锦川团队以塑性无序多组分基体FCC型Fe-Co-Ni和塑性有序的多组分Ti-Al金属间化合物纳米颗粒进行复合，实现了强度与塑性的平衡。基于这一原理，研究团队设计了一系列超合金，其中 (FeCoNi)86-Al7Ti7 (Al7Ti7) 合金室温拉伸断裂强度超过1500MPa，延伸率仍高达50%。这项研究为高强度和高塑性的高熵合金的设计和发展，提供了新策略和新思路。
研发了一种方便实用的、利用“相间应变”的方法获得了超四方结构材料，并实现巨大极化。利用这种方法，界面内外的晶格常数之比达到1.238。合成得到的超薄膜材料，具有超四方结构和超强剩余极化强度236.3 μC/cm2，接近已有铁电材料的两倍。
现有的成像方式如透视成像和相衬成像等，其本质都是通过累计光子信号以达到一定的图像衬度，因此高剂量导致的辐射伤害始终不可避免，在人体影像学上甚至有诱发癌变的风险。而“鬼”成像由于其独特的成像特性，很早就实现了可见光波段的弱光成像，带来了实现超低辐射的X射线成像的可能。
提出一种新型超低功耗的场效应晶体管，并采用具有特定掺杂的石墨烯作为一个“冷”电子源，用半导体碳纳米管作为有源沟道，以高效率的顶栅结构构建出狄拉克源场效应晶体管，在实验上实现室温下40 mV/DEC左右的亚阈值摆幅。
左智伟团队取得突破性进展：他们成功发展了一种廉价、高效的铈基催化剂和醇催化剂的协同催化体系。这一基础研究领域的突破，解决了利用光能在室温下把甲烷一步转化为液态产品的科学难题，为甲烷转化成高附加值的化工产品提供了崭新和更加经济、环保的解决方案。
发现增加结构梯度可实现梯度纳米孪晶结构材料强度—加工硬化的协同提高，甚至可超过梯度微观结构中最强的部分。梯度纳米孪晶强化的概念结合了多尺度结构梯度，进一步提高了材料的强度极限，并为发展新一代高强度/延性金属材料提供了新思路。
研究者们利用氧分子先与Fe-MOF材料中的不饱和空位结合，有效阻挡不饱和金属空位与乙烯间的π键相互作用，显著降低乙烯吸附量。同时，新构建的Fe-O2基团能够与乙烷显示出更强的吸附亲和力，实现吸附乙烷强于乙烯，从而达到选择性脱除乙烯中杂质乙烷的目的。
韩宏伟团队详细阐述了过去几年里，钙钛矿太阳能电池发展出的多种器件结构和材料体系。对目前钙钛矿太阳能电池所获得的最新进展进行了总结，并从钙钛矿太阳能电池寿命评价标准、性能衰减机理、器件尺寸放大、环境影响等方面对其未来的发展及商业化进行了展望。
复旦大学化学系教授周鸣飞课题组实验发现主族的碱土金属元素钙、锶和钡可以形成稳定的八羰基化合物分子，满足18电子规则，表现出了典型的过渡金属成键特性。该发现表明碱土金属元素或具有与一般认知相比更为丰富的化学性质，而主族元素与过渡金属元素之间的界限，亦较元素周期表的简晰划分更为暧昧。
张林教授团队把图灵结构与膜研究结合起来，第一次在薄膜上制造出了纳米尺度的图灵结构。这项首次面向应用领域构建图灵结构的研究成果，于北京时间5月4日发表在国际顶级期刊《科学》上。
南开大学化学学院陈永胜教授领衔的团队在有机太阳能电池领域研究中获突破性进展。他们设计和制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件，实现了17.3%的光电转化效率，刷新了目前文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪录。这一最新成果让有机太阳能电池距离产业化更近一步。
东南大学的分子铁电团队，经过刻苦攻关，利用带电分子集团取代无机离子，成功地制备出了一大类共计23种全有机新型钙钛矿材料。其中，共有17种材料显示出了良好的铁电性。在历史上，像这样左手性、右手性和无手性的化合物同时具有铁电性的例子从未有过报道。
北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”的朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究，首次采用“胍盐辅助二次生长”技术调控钙钛矿半导体特性，在提升反式结构钙钛矿太阳能电池性能方面取得了突破性成果，创下了该类太阳能电池器件效率的最高记录——实验室最高效率达到21.51％。
赵立东课题组研究发现具有层状结构的SnSe的二维界面对声子具有强烈的散射作用，使得SnSe沿着层间方向具有很低的热导率，在773K温度下可达最小理论值~0.18 W/mK。在聚焦SnSe层间低热导率的基础上，如能在此方向上实现高的电传输性能，则可实现高的热电性能。
研究发现，对于塑性变形制备的纳米晶，其显著不稳定只在一定的晶粒尺寸范围内发生，之后随着晶粒尺寸的降低，其稳定性不降反升。对于纯铜而言，尺寸为70 nm的晶粒在413 K退火30分钟即发生显著长大，远低于粗晶铜的再结晶温度。
香港城市大学Yang Lu、Wenjun Zhang与美国麻省理工学院的Ming Dao、新加坡南洋理工大学的Subra Suresh团队合作，报道了一种具有超大弹性变形能力的单晶纳米金刚石，强度达到接近其理论极限的89-98 GPa，弹性形变达到9%！
复旦大学安正华研究员课题组与中科院上海技术物理所陆卫研究员团队等合作，采用了一种自主研发的、可以检测热电子散粒噪声的红外近场显微镜技术，直接探测GaAs/AlGaAs单晶材料纳米输运沟道中非平衡态电子电流涨落引起的散粒噪声，由此直接揭示热电子输运过程中的能量耗散空间分布信息。
沈葵副研究员、李映伟教授及其团队经过精心设计，首次提出了一种以聚苯乙烯小球（PS）三维结构为模板的合成策略，以甲醇-氨水为双溶剂，通过“硬模板剂的制备-在大孔内填充MOF前驱体-MOF的可控晶化-去除模板剂”的制备路线，研制出世界第一个有序大/微孔MOF单晶材料。
