1981年,由於專業對口的調整,調到新成立的北京師範大學低能核物理研究所暨北京市輻射中心從事原子核技術的套用研究工作。1982年到1984年,在德國艾伯特基金會的資助下,到德國聯邦輻射研究院工作訪問,從事離子束與固體相互作用的基礎研究。師從德國的科學院院士、慕尼黑大學物理系講席教授席茲曼博士(Prof. Dr. R. Sizmann)。1984年到1985年,受聘於美國位於教堂山的北卡羅萊納州立大學,從事原子核技術在半導體工藝中的套用的客座研究。回國以後,先後在北京師範大學低能核物理研究所和物理系從事半導體材料、非線性系統動力學和量子計算機的研究工作。
基於原子核技術在半導體材料上的套用研究,取得在太空飛行器和核輻射壞境下使用的半導體材料的發明專利,即《絕緣體上單晶矽(SOI)材料製造方法》的發明專利一項。基於非線性系統動力學的理論研究成果和良好的計算機軟硬體技術基礎,在保密通信領域取得重要成果,為我國國防通信事業做出了重要貢獻。基於前期的自動控制方面的研究工作和後期的教學工作需要,著有《控制論引論》一書,並被教育部審定為全國高等學校教學用書。基於對量子計算機的前沿基礎研究,在V. Krasnoholovets和 F. Columbus的主導下, 合作在美國紐約的新科學出版社出版了一本英文著作,名為《量子物理進展》,即《Trends in Quantum Physics》, Nova Science Publishers,New York, 2004。《Trends in Quantum Physics》一書封面