回国后先后筹建创立“微纳尺度材料行为研究中心”，“Hysitron中国应用研究中心”及“西安交大-日立研究中心”等三个国际化研究中心和一个省级中心，即“陕西省镁基新材料工程中心”。截至目前，已在包括《自然》、《科学》等国际顶级期刊上发表论文130篇，SCI引用8481篇次，单篇SCI引用最高807篇次。相关研究成果荣获国家自然科学奖二等奖、陕西省自然科学奖一等奖、陕西省科学技术奖一等奖、陕西省高等学校科学技术研究优秀成果奖特等奖、国际镁协会工艺创新奖、美国TMS学会轻金属分会基础研究最佳论文奖、中国百篇最具影响国际学术论文、中国高等学校十大科技进展等。组织和共同组织了约35次国际学术研讨会；做或署名报告250余个，其中超过一半为邀请报告。2018年受邀在第19届国际显微学大会（4年一届）做大会报告，为迄今在该系列会议做大会报告的唯一中国学者（含港澳台）。所领导的教师团队入选首批全国高校黄大年式教师团队。