长期致力于地球空间电流系的时空演化、复杂机理和关键效应的深入研究，涵盖理论分析及数值建模等多个方面，其成果对卫星轨道设计、航天活动、通讯导航至关重要。在《GRL》《JGR》等国际地学顶刊发表SCI论文百余篇，其中第一/通讯作者96篇。多篇成果入选《GRL》封面论文及AGU空间天气期刊亮点论文，三次荣获Wiley中国高贡献作者奖。研究成果受到多位AGU Fellow等国际知名学者高度评价，并被Springer与Wiley多部专著引用。荣获国家优青、中组部青年拔尖人才、教育部新世纪优秀人才；荣获AGU BASU青年科学家奖、EGU奖励会员，2022–2024年连续入选AGU Top Author与Top Reviewer；荣获地球物理学会傅承义青年科技奖、空间天气学会空间天气中青年创新奖、湖北省杰青及武汉大学珞珈特聘教授称号。主持国家自然科学基金6项、国家重点研发计划子课题及多个省部级项目，参与国家基金委创新群体项目及重点项目。担任国际空间研究委员会亚暴专题小组主席，多次担任EGU、AGU、AOGS等会议分会召集人及学生奖评审专家，12次应邀在国际大会上作特邀报告。指导数十名硕士和博士研究生；多位学生曾获Wiley中国高贡献作者奖、欧洲地球物理年会优秀报告奖、国际参考电离层年会团体报告金奖、国家奖学金和优秀研究生称号。