- Vedúci: Dr. rer. nat. Martin Hulman
 - Zástupca vedúceho: RNDr. Vladimír Cambel, DrSc.
 
Oddelenie sa zaoberá teoretickým a experimentálnym štúdiom efektov, vyskytujúcich sa v rôznych nanorozmerných materiálových systémoch, štruktúrach a súčiastkách.
Hlavné oblasti výskumu:
- Mikro/Nanomagnetizmus a skenovacie metodológie
 - 2D materiály – dichalkogenidy prechodových kovov
 - Rast tenkých vrstiev ALD metódou
 
Ďalšie oblasti výskumu:
- Teória transportu v mezoskopických vodičoch a izolátoroch
 - Elektrónová litografia pre nanorozmerné štruktúry a súčiastky
 - Kvantové detektory
 - Metadynamika
 
Aktuality:
 Inovatívne nanoštruktúry: ako iónový lúč mení magnetické vlastnosti materiálov - Moderné technológie litografie umožňujú manipuláciu s magnetickými vlastnosťami materiálov na atomárnej úrovni. Využitie vrstvy titánu v procese fokusovaného iónového lúča…  
 Zlepšenie anód Li-ionových batérií modifikáciou ich povrchu - Kremík (Si) je perspektívny materiál pre anódy lítium-iónových batérií vďaka svojej vysokej teoretickej kapacite (10-krát vyššej ako bežne používaný grafit)…  
 Nový hrot pre mikroskop magnetických síl - Mikroskopia magnetických síl (MFM) je technika, ktorá umožňuje zobraziť mapu magnetického poľa vzorky s veľmi vysokým rozlíšením. Naši kolegovia nedávno navrhli…  
 Detailná analýza kryštálov 2D materiálov MoTe2 - Ditelurid molybdénu (MoTe2) patrí do veľkej skupiny materiálov s vrstevnatou štruktúrou, ktoré sú často označované ako 2D materiály. To znamená,…  
 Charakterizácia magnetickej vírovej sondy pre MFM - Magnetická silová mikroskopia (MFM) sa etablovala ako štandardná metóda na skúmanie povrchových magnetických textúr veľkého množstva magnetických materiálov. Princíp MFM…