凝聚态物理与量子材料专家。1981-85年就读于湘潭大学，1989年获湖南大学硕士学位，1995年获法国CY塞尔齐·巴黎大学博士学位。1985-1992年在湘潭大学工作，1992年破格晋升为教授，1993-1995年在法国国家科研中心任助理研究员，1997-1998年在德国开姆尼茨技术大学和马普研究所访问研究，1998-2006年在美国橡树岭国家实验室和田纳西大学任研究员，2006-2023年5月在湘潭大学任长江学者特聘教授（2006年）并先后担任材料与光电物理学院院长、物理与光电工程学院院长、湖南省微纳能源材料与器件重点实验室主任，2023年5月至今任8188威尼斯娱人城特聘教授。担任教育部物理学类专业教学指导委员会委员（2020年至今）、湖南省物理学会理事长（2011-2023年）、中国物理学会理事（2011年至今）、中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会委员（2018年至今）、《欧洲物理快报》合作主编（2018年至今）、《大学物理》编委（2018年至今），是教育部创新团队、国家教学团队、国家精品课程负责人。曾获湖南省自然科学一等奖（2013年）、教育部科技进步奖（1993年）、万人计划国家教学名师(2016年)、全国模范教师（2009年）、国家教学优秀成果二等奖（2005年）、教育部高等学校教学名师（2011年）、宝钢教育奖优秀教师特等奖（2020年）等奖励。

从事凝聚态理论、计算物理、量子材料制备研究，在凝聚态理论与计算方法、量子动力学、量子输运、非周期量子系统、量子结构掺杂效应与应变效应、量子材料外延生长理论与制备方法等方面取得了一批具有广泛国际影响的研究成果。发展凝聚态量子动力学的计算方法与理论，发现量子扩散的波函数、扩散距离、驻留几率存在普适的量子扩散规律；提出有序-无序耦合量子系统概念，建立低维量子结构分区掺杂理论，发现分区掺杂耦合系统存在载流子迁移率随掺杂浓度同步提升的的反常量子输运现象；发现低维耦合量子系统中存在一类不同于布洛赫振荡的新型周期振荡，该类振荡不需要强电场驱动且其周期远小于电子弛豫时间，更易于实现和调控；提出采用应变调控二维材料物性，建立石墨烯和二维氮化硼的应变调控理论并将其应用于多种二维材料，提出表面拓扑态应变调控理论；发展准晶电子理论，提出格林函数多重特征抽取重整化群方法，首次精确求解一维准周期体系的电子局部态密度；发展非周期体系随机矩阵方法，发现二维准晶的电子混沌运动特征，首次将随机矩阵方法应用于功能基因网络识别；发展纳米结构的外延生长理论，发现沉积原子凝聚能效应，提出表面应变-镶嵌应变协同调控生长机制，建立适用于弯曲表面的弯曲-反弯曲应变调控生长理论，提出缺陷辅助预熔化的纳米结构熔化机制；发展预测新型晶体结构的计算方法，与合作者一道提出基于随机采样和群论-图论共约束的快速搜索晶体结构的新方法；发展二维材料制备方法，与合作者一道提出溶液插层剥离方法，并将其应用于规模化制备多种二维材料。