张秀文博士的主要研究方向是基于物理模型、基因遗传算法和第一性原理计算方法，对与电子信息科学密切相关的无机功能材料（如半导体纳米结构、自旋电子学材料、光伏材料、透明导电体及拓扑绝缘体等）进行高通量预测与物性研究。在新材料预测、透明导电体、自旋电子学和拓扑绝缘体等前沿领域取得多项创新性研究成果， 发表SCI论文70多篇， 包括Nature Physics、Nature Chemistry、Nature Commun.、Phys. Rev. Lett.、Energy & Environmental Science、Nano Lett.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Funct. Mater.、Appl. Phys. Lett.、Phys. Rev. B、J. Chem. Phys. 40余篇，在中国物理学会秋季会议、美国材料学会秋季会议、美国物理学会三月会议和亚洲第一性原理电子结构计算会议等学术会议上做邀请报告。研究成果被国际知名科学家在Science、Nat. Phys.、Nat. Mater.、Nat. Chem.、Nat. Commun. 等研究论文上正面评价和引用。