近年来，张广平研究员带领的课题组针对纳米层状金属材料塑性变形微观机制以及金属薄膜疲劳损伤机理等方面开展了深入系统的研究工作。在纳米层状材料方面，提出了层状材料界面强化能力的点阵失配应变统一模型，清楚地描述了具有不同异质界面结构和失配度的层状材料界面强化能力；发现了铜/金纳米层状材料剪切带中组无层连续高应变变形行为，在原子尺度上揭示了平行于层界面的切应力能够解锁点阵位错-界面反应，促进位错跨过异质层界面，进而导致组元层连续薄化塑性变形的物理本质。提出了"切应力诱导纳米层状材料塑性变形能力再生"的全新物理机制。这一机制的发现不仅为包括纳米层状材料在内的超细尺度材料塑性失稳的控制提供了理论线索，并对于利用严重塑性变形技术加工具有纳米尺度微结构的金属材料也具有重要的应用参考价值。在微/纳米尺度金属薄膜疲劳研究方面，他们通过疲劳损伤行为的原子尺度观察与分析，提出了循环加载下"孪晶辅助纳米尺度金属薄膜晶粒长大"的微观机制，揭示了疲劳加载下纳米尺度金属薄膜中孪品形成可以逐渐改变品粒的局部取向，促使晶界分解为易迁移的片段，两晶粒通过相互的孪晶形成以及晶界的不断分解，逐渐舍并长大为一个品粒的物理过程。阐明了孪晶辅助纳米晶粒的有限长大对金属薄膜疲劳强度提高的显著作用。这一机制的发现对于纳米尺度金属薄膜及纳米晶金属材料的晶界设计及晶界稳定性的利用与调控，发展高强度与高疲劳可靠性的结构金属材料具有重要的参考价值。团队的相关研究结果 已在〈自然-通讯〉及〈物理评论快报〉等国际期刊上发表；同时，在微尺度材科可靠性评价方法方面，还提出了若干新测试原理与表征技术，获授权的国家发明专利3项。