主要研究凝聚态物理学中拓扑非平庸系统的电子性质。于博士阶段发现了拓扑安德森绝缘体。现阶段尤其关注在实现高容错量子计算方面极具潜力的拓扑超导和与其相关的马约拉那准粒子。与普林斯顿的一个实验组合作在超导铅表面生长的铁原子链中发现了马约拉那准粒子并提供了在扫描隧道显微镜中观测到这种奇异粒子的有力证据。发展了深入理解磁性原子与普通超导体相结合体系的理论框架，并确立了这一体系在更高维度实现拓扑超导的可行性。基于这一实验体系，李牮博士和他的合作者进一步提出了有望近期实现演示马约拉那准粒子的非阿贝尔编织统计的实验设计。由于在马约拉那费米子方面的一系列理论工作获得2016年布拉瓦尼克青年科学家（地区）最高奖。