Наукова робота кафедри спрямована на вивчення низьковимірних та наносистем. Викладачі та співробітники кафедри працюють у напрямках фізики ближнього поля, низьковимірних електронних, магнітних та атомарних систем. Співробітники кафедри є активно працюючими дослідниками з досвідом наукової роботи в закордонних університетах.
Основні напрямки наукової роботи на кафедрі:
Фізика наносистем і нанокомпозитів
1. Теорія оптичних властивостей тонких нанокомпозитних плівок з різним розподілом нановключень вздовж товщини плівки
2. Вивчення взаємодії між наносистем з біологічними об’єктами( розробка методів антивірусної терапії за допомогою препаратів наночастинок і наноструктурованих поверхонь)
3. Отримання підповерхневих провідних шарів у напівпровідниках методом опромінення поверхні іонами середніх енергій. Дослідження транспортних властивостей в таких структурах.
Фізика низьковимірних електронних, атомарних і спінових систем
1. Новітні стани матерії в низьковимірних системах
2. Квантові спінові рідини – матеріали в яких реалізуються квантові заплутані стани