1999年10月起,由德国马普协会提供奖学金资助,在马普协会固体化学物理研究攻读博士学位,师从世界着名固体物理学家,德国科学基金委副主席Frank Steglich教授,从事极端条件下物性测量方面的实验研究，

2003年10月获得博士学位。博士期间，还在国际权威刊物Phys.Rev.Lett.和Phys.Rev.B等上发表十余篇论文。

2003年，袁辉球以湘潭大学为第二作者单位在《科学》杂誌发表有关超导研究的论文。

2008年初,正式加盟浙江大学，併入选为2007年度教育部的长江学者特聘教授。

2009年1月29日，英国《自然》杂誌发表浙江大学物理系教授袁辉球及其合作者的最新研究成果：在具有二维层状晶体结构的铁基超导体中发现超导态的“各向同性”，这是首次在二维层状的超导材料中报导三维的超导特性。《自然》杂誌评审专家一致认为，这是超 导研究领域一项非常独特而重要的发现，将对研究铁基高温超导形成机理具有重要意义。

2012年创建了浙江大学关联物质研究中心。

2012 -至今：浙江大学关联物质研究中心，常务副主任

2008 -至今：浙江大学物理系，“长江学者”特聘教授

博士后 2007~2008 美国拉斯阿拉莫斯国家实验室

博士后 2004~2007 美国伊利诺依大学香槟分校

博士 1999~2003 德国马普协会固体化学物理研究所

硕士 1996~1998 湘潭大学

学士 1992~1996 湘潭大学

“极端条件物质科学” 主要研究物质在极低温，超高压以及强磁场等多重极端条件下所呈现出来的新物质态，新物理现象或者物理规律，是一门跨物理学，化学，材料学，地球物理学，信息科学以及生物科学等多学科的前沿交叉科学。许多在常规条件下不为人所知的奇异物理现象或者自然规律相继在极端条件下被发掘和实现。如元素周期表里面的许多元素在大气压下是不超导的，但在外加压力下，很多元素都成为超导体了。 压力和磁场还是研究关联电子材料中量子相变与量子调控的重要调製参量，对人类进一步认识关联电子材料中电子的协同组织原则，从而实现操纵和控制关联电子材料中的量子态以及製造新一代量子器件具有重要的战略意义。此外，高温高压实验是探索地球内部矿物质的形成及其动力学过程的一个重要途径和视窗。随着极端条件下各种实验技术的不断发展，极端条件下的物质特性研究为我们提供了新的机遇，是我们在科学研究中寻求突破最有希望的研究领域之一。

本实验室的主要研究目标是探索关联电子材料在各种极端条件下可能呈现出的新奇量子物质态；发掘由于电子关联效应而产生的奇异量子现象；揭示这些奇异量子态和量子现象形成的物理机理与规律；寻求对量子态进行调控的有效物理手段。实验工作的开展主要包括各种单晶和多晶材料的生长，多重极端条件下不同物性的测量。目前的主要研究兴趣包括：

（1）极低温，高压，强磁场等极端条件下的物性测量与实验方法的发展；

（2）重费米子超导；

（3）铁基高温超导；

（4）非中心对称超导；

（5）量子相变与量子调控；

（6）关联电子材料中的奇异量子态。

研究兴趣主要集中于极端条件下关联电子材料中的非常规电子态性质，在重费米子超导与量子相变、非中心对称超导以及铁基超导等方面取得了一批有重要国际影响的研究成果。在Nature（2篇），Science（1篇），PNAS(1篇）和Phys. Rev. Lett.（7篇）等学术期刊上发表SCI论文75篇，论文被引用2100余次(Web of Science检索），单篇论文被引用超过200次的4篇，100次的2篇，50次的4篇（均不重複计算），H-index为19。有5篇论文被ESI选为“高被引论文”（注：“高被引论文”是ESI评选出的该学术领域中最优秀的1%论文）。作为重费米子超导和量子相变的经典例子，部分研究成果已入选国外的物理教科书，并多次在Nature, Science, Nature Physics, Rev. Mod. Phys.等杂誌的综述文章中进行重点介绍，在相关领域已产生了重要影响。在铁基超导方面的系列工作曾入选国内十大科技新闻、中国百篇最具影响国际学术论文（2篇），美国《科学观察》的“最新热门文章”。Nature, Nature China, Nature Asia Materials, Physics World, Science News等科技杂誌对申请人的研究成果进行过专栏介绍与评论。2015年，着名物理类综述期刊“Reports on Progress in Physics（ROPP）"（IF=17.06)先后两次邀请申请人为该杂誌撰写综述文章，主题分别是“Ce-基重费米子量子相变”和“非中心对称超导”。