2002年加入中科院物理所纳米物理与器件实验室工作，其间（2003年至2004年），曾赴美国橡树岭国家实验室访问研究。现任中科院物理所研究员，博士生导师。

主要从事计算凝聚态物理方面的研究。通过计算和模拟等手段，利用自行搭建的计算机群以及大规模并行计算机，开展功能分子在金属、半导体等表面的组装结构、生长机制、分子-基底相互作用，以及单分子物性等方面的研究，探索低维纳米体系的物理规律，预测材料的结构和物理性质，以及结构与物性之间的关联，为新型低维纳米材料的开发和套用、结构与物性的调控等提供科学的依据。

1. 低维纳米结构在金属单晶表面的自组装机制、催化特性以及电、磁、光学特性的第一性原理计算研究；

2. 金属有机材料-石墨烯複合体系的表面及界面电子结构的第一性原理计算研究；

3. 金属/graphene表面单分子的量子效应和表面吸附/催化研究。

杜世萱博士共发表SCI学术论文60余篇，其中Phys. Rev. Lett. 5篇, J. Am. Chem. Soc. 4篇, Adv. Mater. 4篇,Appl. Phys. Lett. 6篇，在Small上发表Review article 1篇。

目前正在进行的研究项目有：科技部“973”项目子课题两项、基金委面上项目一项以及中德合作项目一项。继续开展功能分子在金属、半导体等表面的组装结构、生长机制、分子-基底相互作用，以及单分子物性等方面的研究。