中科院物理所的郭尔佳特聘研究员带领团队开发了一种新的氮化物薄膜制备手段，在成熟的脉冲激光沉积技术基础上添加了射频氮原子源，利用高活性的氮原子弥补氮化物薄膜中的氮空位，实现了高质量和准确化学计量比的功能氮化物单晶薄膜和超晶格的精准制备，并针对它们的物性进行了系统研究。
研究团队以最简单的反铁磁金属性CrN为例，系统研究了它们的晶体结构、电子态和宏观磁电输运特性随薄膜厚度、晶相、应力、对称性等条件的变化规律。此外，研究团队还构建了新型反铁磁氧化物/氮化物超晶格体系，观测到由阴离子（氮和氧）与铬离子之间轨道耦合引起的自旋倾转，并由此产生的仅存在于界面的室温铁磁效应。
由怀柔研究部的程智刚特聘研究员团队主导，与郭尔佳研究团队合作利用衬底失配应力调控了VN外延薄膜中的超导转变温度，揭示了应力对钒离子中d电子轨道的电子态密度的调控作用。这些系列研究逐渐掀起了针对高结晶质量、低缺陷密度过渡金属氮化物单晶薄膜本征物性和界面物理的研究热潮。
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的金桥博士与郭尔佳特聘研究员合作，利用同样的方法制备了室温强铁磁性Fe3N单层薄膜，系统研究了其电输运、宏观磁性等随厚度的变化规律。此外，研究人员将反铁磁性CrN与铁磁性Fe3N进行外延生长，构建了铁磁/反铁磁单晶异质结。极化中子反射谱的测量发现CrN界面处存在未补偿的净磁矩，为其界面处出现交换偏置提供了实验依据。