В группе фотолитографии и постростовой обработки лаборатории Квантоворазмерных гетероструктур ведут исследования в области разработки постростовых технологий и создания широкого спектра приборов полупроводниковой фотоники, фотовольтаики, силовой электроники и интегральной оптики на основе различных полупроводниковых материалов и гетероструктур (НИР и НИОКР)

В лаборатории Фотоэлектрических преобразователей ведут теоретические и экспериментальные исследования наногетероструктур на основе полупроводников типа А3В5 и создают на их основе фотоэлектрические преобразователи солнечного и лазерного излучения, а также светодиоды

В лаборатории Диффузии и дефектообразования в полупроводниках разрабатывают и исследуют новые сцинтилляционные материалы предназначенные для преобразования высокоэнергетического излучения (гамма-квантов, электронов, альфа-частиц и т. д.) в оптическое.

Лаборатория Физики полупроводниковых гетероструктур специализируется на МОС-гидридной эпитаксии гетероструктур на основе нитрида галлия от концептуализации до разработки оборудования, а так же проводят электрическую и оптическую характеризацию полученных оптоэлектронных приборов

Фундаментальная физика взаимодействия сверхкоротких лазерных импульсов и магнитных структур

Обучающая программа ФТИ - ИТМО

Магнитная динамика в
антиферромагнетиках:

Лаборатория Физики термоэлементов занимается исследованиями в области термоэлектрического преобразования энергии: от математических расчетов в современных пакетах и синтеза материалов до изготовления и испытания готовых термоэлектрических устройств.

Лаборатория Физики редкоземельных полупроводников проводит комплексное исследование свойств соединений на основе редкоземельных элементов

В лаборатории Кинетических явлений в твердых телах при низких температурах проводятся экспериментальные исследования низкотемпературных свойств твердых тел, включая сверхпроводимость и квантовый эффект Холла.

Лаборатория Дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов специализируется на исследование монокристаллов, гетероструктур и сверхрешеток дифракционными методами с высоким разрешением, а так же дефектов кристаллической структуры

В лаборатории Неравновесных процессов в полупроводниках ведется комплексное исследование органических, перовскитных и композитных (органика-неорганика) материалов, перспективных для приборов гибкой электроники: светодиодов, солнечных элементов, полевых транзисторов, мемристоров для нейроморфных операций и эмиттеров в терагерцовой области спектра

Лаборатория Физики профилированных кристаллов занимается ростом объемных кристаллов и эпитаксиальных пленок широкозонных полупроводниковых материалов для разработки на их основе силовых полупроводниковых структур и устройств.

В лаборатории Новых неорганических материалов работают над созданием физико-химических основ синтеза новых функциональных материалов: неуглеродных нанотрубок и наносвитков, магнитных материалов на основе сложных оксидов, материалов для литий-ионных аккумуляторов, наноматериалов на основе редкоземельных элементов.

Синтез малослойного графена из отходов деревообрабатывающей промышленности и исследование его эффективности в композитах (полимерные, металлические), сорбентах (очистка воды), охлаждающих жидкостях и т.д.

Лаборатория Физической газодинамики проводит экспериментальные и численные исследования аэротермодинамики взаимодействия высокоскоростных потоков газа с телами.

Технологии напыления высокоотражающих защитных покрытий и создания крупногабаритных зеркал для термоядерых реакторов -- область экспертизы лаборатории Диагностики высокотемпературной плазмы и взаимодействия плазмы с поверхностью.

Группа Теоретического исследования нейтронных звезд в Секторе теоретической астрофизики исследует нейтронные звезды теоретически. И численно.

В лаборатории Физики низкотемпературной плазмы всесторонне исследуется дуговой разряд в вакууме, в частности тот, что возникает при отключении сильноточного электрокоммутационного оборудования

Сотрудники лаборатории Физики прочности видят разрушение широкого класса материалов как кинетический процесс и исследуют его комплексом различных прямых физических методов: спектроскопических, резонансных, дифракционных, эмиссионных, микроскопических, рентгеновских и др.

Отдельная группа в лаборатории Физики прочности сосредоточилась на разработке методов получения сверхпрочных полимерных материалов, всесторонней характеризации их прочностных характеристик и изучении поверхностных дефектов с помощью термолюминесценции.

Исследования в секторе Физической кинетики связаны с физикой неупорядоченных систем: спектры колебаний аморфных твердых тел, корреляционная теория прыжковой проводимости, физика ферромагнитых стекол. В работе сочетают теоретические и рассчётные подходы.

Группа полевой эмиссии при Циклотронной лаборатории ведёт комплексное изучение свойств перспективных элементов вакуумной наноэлектроники — источников свободных электронов, на основе термо- и полевых эмиттеров.

Объединенная исследовательская группа по технике электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) с использованием данного метода изучает широкий класс материалов и эффектов, включая, но не ограничиваясь: полупроводники, перовскиты, магнитные свойства немагнитных материалов, фазовый переход металл-изолятор, эффекты кулоновской блокады, дефекты и др.

Лаборатория Мощных полупроводниковых приборов является многопрофильным подразделением, задачи которого находятся на стыке твердотельной электроники, энергетики, электрохимии и материаловедения. Экспериментальные и теоретические исследования.

В лаборатории Полупроводниковой люминесценции и инжекционных излучателей создают и изучают полупроводниковые лазерные гетероструктуры, и приборы на их основе, а так же разрабатывают интегральные фотонные схемы для передачи и обработки информации, и владеют методикой нанолитографии сфокусированным ионным пучком.

Лаборатория Физики элементарных структур на поверхности занимается созданием физических основ и методов получения наноматериалов с заданными свойствами с помощью поверхностных явлений. Используются комплекс современных экспериментальных методик в ФТИ и на установках класса «мегасайенс» с применением синхротронного излучения.