以应用导向和AI赋能为核心理念，开发智能化闪烁晶体可控生长技术，革新传统晶体材料研发范式。研制了多功能晶体生长炉和定制化晶体生长软件，融合密度泛函模拟与AI组分优化，实现“理论设计—生长调控—性能反馈”的技术闭环，支撑新型晶体材料设计到应用全流程定制。

稀土元素丰富的能级蕴藏着多元的发光信息。聚焦稀土元素4f-4f和4f-5d跃迁特性，发掘稀土化合物中能级匹配和晶体场调控规律，实现闪烁发光时间和发光波长的可编程设计；进一步将调制的闪烁发光信息引入到前端探测，突破探测器性能本征极限。

围绕国家战略性重稀土资源在高端医疗设备和辐射安全等领域的高值利用，研制关键性能世界先进的稀土硅酸盐、稀土铝酸盐闪烁晶体。已成功开发高性能LYSO:Ce、YSO:Ce、GaGG:Ce和YGdAP:Ce等闪烁晶体，为全数字PET、光子计数CT等高端探测装备提供了核心材料支撑。

钙钛矿闪烁晶体的发光原理和结晶机制尚存在大量科学盲区。依托原子算筹计算平台，揭示低维钙钛矿构型自限域发光机理、探索钙钛矿超快闪烁发光机制。以此为基础，建立多功能熔体法生长系统，成功生长厘米级Cs₃Cu₂I₅钙钛矿晶体，达到光输出83000 ph/MeV、能量分辨率4.8%的优异性能，为大尺寸钙钛矿单晶的稳定制备和应用突破奠定基础。

经过多年发展，已建设闪烁晶体设计、生长、测试到应用的全流程技术平台。自研晶体提拉法、下降法、EFG法和微下拉法等生长设备，配备功能可扩展的晶体自动化生长软件，建立了闪烁晶体基础性能和终端应用测试系统。面向闪烁晶体新结构和新原理的开发需求，可灵活定制全新的晶体生长和测试方法，为优秀学生和顶尖人才提供创新培育平台，助力新晶体材料的探索发现和应用落地。