主要从事电子结构计算方法以及分子动力学计算方法的发展和应用、量子受限系统的电子输运特性研究、半导体的电子结构和物性研究、自旋电子器件的自旋电子结构及输运和稀磁半导体特性的研究,以及过渡金属化合物等强关联系统的电子结构的计算,并做出了一系列有广泛影响的研究成果,其中对SiO2中的氧缺陷所作的第一性原理计算研究成果获得2002年的IEEE MERITORIOUS CONFERENCE PAPER AWARDS。至今,开发了两个量子输运计算软件包、提出从电子复能带结构计算隧穿电流的新方案,并在多个重要学术期刊上发表三十多篇学术论文,其中在《自然》上发表1篇和《物理评论快报》上发表11篇论文,所有文章引用次数达1000次左右,单篇引用超过100次的论文3篇,其中单篇引用最高超过300次。
1.Electron core-hole interaction and its induced ionic structural relaxation in molecular systems under x-ray irradiation. Wei Ji, Zhong-Yi Lu, and Hongjun Gao ,Phys. Rev. Lett.97 246101, (2006),
2.First-principles theory of quantum well resonance in double barrier magnetic tunnel junctions. Yan Wang, Zhong-Yi Lu, X.-G. Zhang, and X.-F. Han, Phys. Rev. Lett. 97, 087210 (2006),
3.Spin-dependent resonant tunneling through quantum-well states in magnetic metallic thin films. Zhong-Yi Lu, X.G. Zhang, and S. Pantelides, Phys. Rev. Lett. 94, 207210 (2005),
4.Structure, properties, and dynamics of oxygen vacancies in amorphous SiO2. Zhong-Yi Lu, C.J. Nicklaw, D.M. Fleetwood, R.D. Schrimpf , and S.T. Pantelides,Phys. Rev. Lett. 89, 285505 (2002),
5.Unique Dynamic Appearance of a Ge-Si Ad-Dimer on Si(001),Zhong-Yi Lu, Feng Liu, C.Z. Wang, X.R. Qin, B.S. Swartzentruber, M.G. Lagally, and K.M. Ho, Phys. Rev. Lett. 85, 5603 (2000).