以Ni-Mn-Ga、Co-Ni和Fe-Ni基合金为主要研究对象，系统研究温度场、应力场和磁场多场耦合作用下的马氏体相变行为，揭示多场耦合规律和作用机制；研究多场耦合作用下母相与马氏体界面及马氏体内孪晶界面的可动性及运动规律；采用landau-Devonshire理论等现代相变理论，构建多场耦合作用下的自由能表达式，建立多场耦合作用下马氏体相变热力学和动力学模型，通过计算机模拟，定量描述多场耦合下的马氏体相变，并对计算结果进行试验验证，完善多场耦合作用下的马氏体相变理论模型，揭示多场耦合下的马氏体相变微观机制，进一步丰富和发展马氏体相变理论；在此基础上，探索新材料设计原理和方法，在磁驱动记忆合金中，设计和构建取向内应力场，以降低磁诱发马氏体相变及磁感生应变的临界磁场强度，研制低驱动磁场门槛值、大应变磁驱动形状记忆材料，为发展新型马氏体材料奠定理论基础。