从此，电子科技大学教师队伍里多了一张风华正茂的面孔。但迷茫也随之而来：如何开创自己的研究领域，如何寻找一个正确的方向一直走下去，在磁性材料的茫茫海面上寻找到一条通向光明的航线？张怀武苦思冥想。机遇总是垂青有所准备的人。1994年，张怀武经过国家科学技术委员会的选拔，得到以加强中日韩学术交流为目的的“青年科学家计划”的资助，奔赴韩国学习其先进的微电子和电子元器件技术，而之所以能得到资助，英语也发挥了重要的作用。刚到韩国，他即被安排到三星公司参与正在进行中的“固态随机存储器”项目，张怀武一边认真从事项目研发工作，一边如饥似渴地吸收新的电子工艺理念，用眼睛用手，更用脑子从浩如烟海的电子世界里捕获更多的有用信息。张怀武的学习劲头让日本东北大学的同行吃惊，几个月解决了他们一年未攻下的难题，也赢得了国内学术大家和领导人的高度赞许。时任国务院总理的李鹏访问韩国时，嘉许其劲头并与其合影。
这段学习的经历使张怀武获益匪浅。不仅开阔了他的科学视野，使他有机会和本领域的国际一流专家平等交流，相互学习，更重要的是，通过这一段学习，他逐步确定了固态随机存储器材料与器件两个研究方向。
“现在的研究方向就是在那时确定的。”张怀武回忆道，“方向是很重要的。每个人都面临着方向的选择，一旦确立了正确的目标，就要锲而不舍。当时，韩国科学技术研究院里荟萃了澳大利亚、法国、美国等国的科学家，很多在国外已经开展研究了的项目国内那时可能还没有意识到。”
接着，国内还没有概念的纳米晶材料开始进入张怀武的研究视野，并列为国家“934”项目。而现在，它作为冰箱等家电不可或缺的变频材料已经深入到百姓人家。
接着，从美国海军实验室教授那里寻到灵感的平面二维晶体管开始被张怀武引进实验室，其大容量的存储空间使得该项目在去年被列入了国家自然科学基金重点、重大项目。
去美国几个月，张怀武带回了在微波器件和电子元器件方面的设计技术；
去意大利一个半月，他将微型器件工艺系统成功引进；
去俄罗斯的多次机会也没有漏掉，一次次把集成微波器件技术引进和吸收……
国家所需，民族所急，抱负所系。
张怀武的好友、同事刘颖力至今难忘三封信。这三封信都是张怀武在韩国和日本写给他的。在信中，张怀武向他介绍了国外在微电子和电子元器件技术研究的现状，强烈要求就这个项目申请国家自然科学基金的支持。刘颖力说，他在国内完全能够感受到张怀武那种缩短差距的急切心情。根据张怀武的思路，刘颖力抓紧时间申报，一举获得成功，虽然那时经费不多，但那就是他们迈出的科研的第一步。正是有了这第一步，才有后面的第二步、第三步……
“创新就要出绝活儿”
张怀武有着北方汉子的耿直，也有一股不服输的倔脾气。他常常在思考为什么我们老是在低水平研究上重复？为什么中国的创新成果那么多，但一拿到国际上一衡量就不是创新了？难道我们的创新能力真的不行吗？他发现有一条根本的原因在于对学科的国际前沿了解不够和仅仅满足于国内进行比较，殊不知学术是没有国界的，衡量一个东西是不是创新，必须拿到国际的学术舞台上进行比较。因此他毫不犹豫地向自己的学生提出：“在学术上要有追求，要向国际一流看齐。做高质量、高水平学术，大胆创新，独立思考，敢想别人不敢想的事情，敢做别人不敢做的事情。什么叫创新？创新就是要出绝活，并且拿出令人信服的证明。”
为了出绝活儿，张怀武对博士和硕士生提出了“333”培养模式：博士和硕士生三分之一的精力要用在软件设计上，三分之一的精力要用在电子材料整个流程的熟悉上，还要用三分之一的时间对专业方向攻坚攻关。每个博士必须在国外的权威刊物上发表三篇以上的论文，要有SCI的检索。
尽管，有学生暗自抱怨：张老师要求得太严了。但张怀武绝不退让，“严，是对其今后人生的负责。”
转眼又到了周四的下午，这是张教授对自己的研究生固定的指导时间。他习惯性点燃一支烟，开始倾听弟子们汇报自己的研究课题。夹在指间的香烟烟柱袅袅娜娜上升，燃烧过后的烟灰欲坠未坠，悬出老大一截。他的眼神带着鼓励和赞许，时而又闪现出敏锐。
弟子们陆续作了汇报。他的每个弟子研究方向都不尽相同，有搞电磁材料研究的，有搞IC设计的，有偏重于理论研究的，有注重应用研究的，不管是磁光盘、抗EMI（电磁干扰材料）材料与器件、集成薄膜变压器电感器，还是纳米晶金属软磁材料、宽频双性材料、数字多相滤波器、带道滤波器、LTCC设计等，他的弟子们始终能从自己的老师那里获得非常及时的、有益的指点，张老师就像一盏明灯指引着科学研究领域的方向，仿佛一个路标清晰地标着前进的箭头。
求真求异，身正为范；梅兰竹韵，高山仰止。20多名硕士生、12名博士生，团聚在张老师周围，从事着预研、新品及自然科学基金项目，不断取得突破。
——新品“数字多相滤波器”已得到总参同行高度评价：
——新品“宽带超短波阵列滤波器组件”及预研“静磁表面波电调滤波器”已交付用户使用；
——“YIG单晶体薄膜材料”已成功运用于器件中；
——“RJ45-EMI网络系统器件”达到国内领先水平；
——“抗EMI宽频双性材料”达到国际领先水平；
——“纳米结自旋晶体管”、“MRAM材料芯片”取得原创性进展；
……
愿作一方沃土但求巨树参天
“获得知识仅仅是知识的奴隶获得能力才能做知识的主人”
张怀武并不满足做一名科研人员，也不满足于仅仅做一名合格的教师。他深深意识到一个优秀的教师对一个学生意味着什么。他从心底感谢自己的父亲，如果不是他，当年自己连高中都未上，要考上大学谈何容易。所以当时在选择职业时，经历过政治劫难的父亲希望他教书：“你性子急，块头又大，易惹事，还是教书比较好。”张怀武正有此意，他理解父亲对教师的特殊感情，他要报答父亲。
张怀武把对父亲的报答化做前进的动力，思考着如何才能让学生学到真正的本领。作为教育部“电子科学与技术”专业教学指导委员会委员，他要参加教育部本科大纲的制订与修订工作，所以必须站在一个更高的高度来认识。他认为，知识是死的，思想和能力才是活的，获得知识仅仅是知识的奴隶，获得能力才能做知识的主人，合格的教师充其量传授知识，而优秀的教师培养素质和能力。因此他把追求素质教育和培养创新思维作为自己培养人才的目标；在教学模式上打破传统的单向知识灌输，提倡师生互动教学，把综合实验、毕业设计与企业生产相结合，把理论知识、动手能力和市场经营相结合，把科研和教学相结合，从而探索出了一条行之有效的创新能力培养模式。
针对我校微固学院的具体情况，张怀武提出“走特色之路，三箭齐发，打造品牌专业”的本科培养思想。首先，确定微电子技术专业与固体电子工程专业的特色、办学目标及办学措施；其次，将科研实验分层次为综合实验和本科教学实验；最后，开拓本科教学实习基地。前两个都好办，但怎样开拓本科教学实习基地呢？张怀武挖空心思，在与企业和公司进行横向合作时，他对合作方晓之以理，动之以情，提出建立教学基地的模式，既能培养学生的动手能力和迅速适应社会的能力，也能为企业和公司发掘人才、储备人才资源。经过努力，他先后在成都、乐山、绵阳、珠海、深圳、江苏及浙江建立了五个专业的教学实习基地，使我校电子科学技术及相关专业在国内更显特色。