院系概況
南京大學物理學科創立於1915年的南京高等師範學校（物理學系建立於1920年），是我國高等院校中創立最早的物理學科之一。九十五年來，追求卓越，名家輩出，為我國物理學發展作出了重要貢獻，成為我國最有影響的物理學科之一。在南京大學學習和工作過的老一輩物理學家有吳有訓、嚴濟慈、趙忠堯、施汝為、陸學善、余瑞璜、吳健雄、朱光亞、程開甲、楊澄中、魏榮爵、湯定元、馮康等數十位中科院和工程院院士，並湧現出蔣樹聲、郭金龍、李國鼎等政治家和社會活動家。
2009年12月30日，南京大學根據學科劃分在原有的物理學系、電子科學與工程系和材料科學與工程系的基礎上，新組建成立了物理學院、電子科學與工程學院、現代工程與套用科學學院。
物理學院現有教職工215人，其中教授92人、副教授50人，中國科學院院士9人，第三世界科學院院士2人，“長江學者獎勵計畫”特聘教授17人，國家傑出青年基金獲得者21人，國家基金委創新團隊2個，教育部創新團隊3個，“國家重點基礎研究發展計畫（973計畫）”項目首席科學家9人。
物理學院現有“物理學”國家一級重點學科，覆蓋理論物理、凝聚態物理、聲學、光學、原子分子物理、粒子物理核物理、生物物理與軟物質、原子與分子團簇物理、套用電子學與技術物理等，其中“理論物理學”、“凝聚態物理”、“聲學”為國家二級重點學科。擁有固體微結構物理國家重點實驗室、近代聲學教育部重點實驗室、江蘇省高技術研究重點實驗室（納米技術）、以及十餘個跨學科研究所與研究中心，跨學科的南京微結構國家實驗室正在籌建中。物理學院是國家物理學基礎學科人才培養基地，大學物理教學實驗中心是國家物理學基礎學科人才培養基地和國家物理實驗教學示範中心。物理學院的“物理學”博士後流動站是全國優秀博士後流動站。
物理學系
南京大學物理學院南京大學物理學系始建於1920年，是中國物理學的搖籃之一。現擁有物理學和電子科學與技術二個一級學科，其中物理學是國家一級重點學科，在2006年物理學一級學科評估中列全國第一，固體電子學與微電子學是國家二級重點學科，在國內名列前茅。該系還是物理學一級學科博士點，設有“物理學”、“電子科學與技術”兩個博士後科研流動站，形成了從本科生至博士後完整的人才培養體系。 該系師資力量雄厚，現有中國科學院院士9名（其中2名為第三世界科學院院士），俄羅斯科學院外籍院士1名，長江學者獎勵計畫特聘教授13名，國家傑出青年基金獲得者18名，博士生導師65名，教授74名，副教授39名。 該系具有一流的科研實力和研究水平，與國際上二十多個國家和地區保持著較為密切的科研合作、學術交流和聯繫，國際競爭力不斷增強。
主要研究方向和領域有：理論物理、核物理、高能物理與宇宙學、凝聚態物理、光物理與光子技術、原子分子和團簇物理、生物物理與軟物質科學、新能源材料物理與技術、微電子與固體電子學、套用電子學與技術物理學等。近幾年來，物理學系被SCI收錄的論文年均約350餘篇，據美國科學信息研究所（ISI）的“基本科學指標”（ESI）資料庫對全球11年來（1995年1月初至2005年12月底）科研機構發表論文的被引用總次數進行統計，該系發表的SCI論文數在世界大學物理系中排第54位，在內地高校排名第1。物理學系自2002年來共獲得了6項國家自然科學二等獎，在2007年2月27日揭曉的2006年度國家科技獎獲獎項目中，閔乃本院士及其領導的課題組所完成的《介電體超晶格材料的設計、製備、性能和套用研究》榮獲國家自然科學一等獎，這是南京大學有史以來獲得的最高獎項，也是自1999年國家獎勵制度改革以來內地高校獨立完成的第一個國家自然科學一等獎。該系歷來重視本科生教育，根據時代發展對人才的要求，成功地將學科優勢、科研優勢和師資優勢相結合，形成了物理學系本科教學的優勢，實現了師生之間的良性互動。在“重視基礎,強化實踐,因材施教,分流培養”的思想指導下，該系通過國家基礎學科物理學人才培養基地建設，努力營造寬鬆有序、良性競爭的育人氛圍。新生入學後，可以根據個人的興趣愛好和具體情況，申請進入匡亞明學院學習或按照物理學人才培養模式學習。在掌握了一定的物理學基礎知識後，學生可根據個人的興趣愛好，選擇專業方向（專業方向有：理論物理、晶體物理與材料、磁學與磁性材料、微電子學與固體電子學、光電子學、生物物理、原子核物理及核技術、低溫物理與製冷技術、套用物理等），修讀相關課程，進入實驗室參與科研工作。在學有餘力的情況下，學生可以自由組合開展課題研究，系指派教師進行業務指導。在物理學系，學生的獨立科研、自我組織、自我管理能力得到有效培養，不同學習興趣和個性的學生都有學習和發展空間，優秀學生能夠脫穎而出。近幾年來在“國家基礎科學創新人才培養項目”支持下，包括具有國際先進水平的固體微結構物理國家重點實驗室等眾多專業實驗室都先後向本科生開放，成為該系本科生實驗教學和科研訓練的基地。部分學生本科畢業時已經具有了一定的科研能力，並在國際一流雜誌上發表論文。“厚基礎、高素質、寬適應、創新型”已成為南京大學物理學系人才培養的基本特徵。
2008年，以固體微結構物理國家重點實驗室為基礎組建的、一期投資3億元的南京微結構國家實驗室正式啟用。該實驗室是物理學系科學研究的重要平台，將對物理學系的學科建設，構建拔尖人才高地具有重要意義。為了不斷探索人才培養新模式，培養一流基礎研究後備人才，物理學系計畫從2009年起，組建“南京微結構國家實驗室本科生基地班”。該基地班由科研骨幹擔任班導師，實行滾動管理和早期科研培訓，基地班的創建將為優秀學生的成長提供良好的學習和科研平台。 該系重視學生綜合素質的培養，通過豐富多彩的“第二課堂”培養學生的人文和科學精神。如由學生自辦的“支點” 雜誌，被美國麻省理工學院教授稱為：“這在國外一流物理系也不多見”；由物理學系學生自導自演的話劇《哥本哈根》參加第五屆（2005年）中國大學生戲劇節在國家話劇院展演，得到業內專家的高度評價；紀念長征勝利七十周年的活動上了中央台《新聞聯播》；潑水節、立蛋節、篝火晚會、化妝舞會、舞龍表演、舞獅表演……物理學系同學用他們的聰明才智在青春的舞台上打造了一個又一個美麗而激動人心的時刻。 南京大學物理學系曾培養出了一大批傑出人才，其中著名的物理學家就有嚴濟慈、吳有訓、趙忠堯、施汝為、陸學善、余瑞璜、吳健雄等數十人。吳健雄曾被李政道先生稱為“世界物理女皇”，吳有訓被譽為中國現代物理奠基人之一。在物理學系1949年後畢業的學生中就有章綜、戴元本、經福謙、喬登江，閔乃本、張淑儀、鄭有炓、都有為、張裕恆、吳培亨、方家熊、邢定鈺、吳岳良、祝世寧等14位中科院和工程院院士。物理學系還培養了蔣樹聲、郭金龍、李國鼎等國內知名的政治家和社會活動家。系友李國鼎被稱為台灣“台灣經濟發展奇蹟的締造者”、“台灣現代化之父”和“科技之父”。
物理學系畢業生歷來深受國內外高校和用人單位的青睞，在每年的本科畢業生中繼續深造人數約占總人數的60%，其中三分之一以上的同學進入國際著名大學深造（如：普林斯頓、斯坦福、耶魯、康奈爾、加州理工、牛津大學、巴黎高科、巴黎高師等等）。
2009年，南京大學物理學科為謀求自身進一步的發展，調整了院系設定。在原物理學系的優勢學科，凝聚態物理和理論物理的基礎上成立了新的物理學系。物理學系依託南京大學固體微結構國家實驗室，具有一流的基礎研究實力和水平，與國際上二十多個國家和地區保持著較為密切的科研合作、學術交流和聯繫。其主要研究內容是在電子層次上研究凝聚態物質中不同類型微結構組態、分布、相互作用及形成和轉變規律, 揭示它們與巨觀物理性質間的內在聯繫，並將理論研究，計算機模擬與當代先進實驗手段相結合，探索、設計和製備各種類型的微結構材料，研究其物理機制和新效應，為發展新型微結構材料奠定基礎。
具體的研究方向包括：
1. 超導物理學和強關聯電子系統：研究摻雜莫特絕緣體的物性，包括高溫超導體在內的各種非常規超導體的超導機理與物性，鈣鈦礦氧化物物理學，鐵電體介電體物理學，多鐵性系統相變，磁電耦合物理與材料製備，功能陶瓷薄膜和異質結材料及套用等
2. 介觀物理學和電子輸運：研究自旋電子學，介觀體系中的量子輸運過程和新奇量子效應，如摻雜錳氧化物中的巨磁電阻效應、納米異質結構中的隧道磁電阻效應、鐵磁/超導隧道結等。研究的基本問題包括如何預計納米結構中的電流性質、電子電子互作用對電流性質的影響、電子的自旋自由度對輸運特性的影響，以及納米結構中熱輸運的性質等。這些問題的回答將有助於未來新一代微納電子器件的設計。
3. 計算凝聚態物理和材料設計：通過計算模擬的辦法研究碳納米管、鈣鈦礦氧化物、稀磁半導體等物理體系的電子輸運特性、光學性質、力學性質和磁學性質等多種物性。為設計新一代納米器件提供材料和物理基礎。
4. 磁性物理學：研究納米材料的磁性與自旋相關的輸運性質及其與微結構的關聯。例如： 磁性納米顆粒的小尺寸效應，表面效應; 納米線陣列的磁性; 磁電阻效應, 磁光效應, 磁熱效應，薄膜與顆粒膜的反常霍爾效應; 納米微晶軟磁與永磁材料; 半金屬與贗金屬材料； 稀磁半導體材料的研究等。這一方向的研究內容還包括利用自旋極化的掃描隧道顯微鏡研究磁性納米結構的物性。
5. 團簇物理學：研究多種團簇結構的各種物性，例如金屬和半導體團簇的結構和性質，團簇組裝納米結構的量子性質，金屬和氧化物納米線的結構和性質，包裹團簇的熱力學性質——納米噴，以及雷射調控磁性半導體納米結構等。
6. 固態量子信息和量子計算：主要研究領域是超導量子計算和超導器件，以及巨觀量子相關現象。實驗觀測到約瑟夫森節中的量子相干振盪，不僅證實了量子力學可以套用於巨觀變數，而且開創了運用超導器件實現量子計算機的廣闊前景。
光電科學系
光電科學系研究方向包括量子調控物理學、介電體微結構物理學、晶體生長與相變動力學、光電轉換物理與套用、新能源材料物理與技術、微納光學與光子學、超快光譜學、量子光學、量子電子學、信息光學、非線性光學、雷射技術與器件、等離激元學、亞波長光子學、超構材料與物性，現有光學、凝聚態物理學、光學工程、理論物理等博士點，各個研究方向均具有學士、碩士、博士學位授予權，設有博士後流動站。
光電系現有教職員工47人,包括教授 19人（博士生導師16人：中國科學院院士3人、千人計畫教授1人、教育部長江獎勵計畫特聘教授5人、國家傑出青年基金獲得者5人，教育部新世紀人才基金獲得者7人）,副教授 10人,講師3人,其他工程系列18人。
南京大學聲學研究所是我們最早建立的聲學教學與科研基地。1954年，魏榮爵院士在南京大學物理系創辦了聲學專業，建立國內首個聲學教研室；1978年經教育部批准擴建為聲學研究所；1988年，被批准為首個國家重點學科和首批博士點授權單位；設有近代聲學教育部重點實驗室。首任所長為魏榮爵院士；繼任所長為張淑儀院士、程建春教授和邱小軍教授；現任所長為章東教授。
南京大學聲學研究所在基礎研究領域具有很高的國際學術聲譽。近年來形成來了光聲信息技術、聲電子器件與系統、有源噪聲控制、通信聲學、聲學人工材料、醫學超聲等特色交叉研究方向。南京大學聲學研究所學術氣氛濃厚、科研設備先進，是國內一流、國際著名的聲學研究基地；先後承擔了國家“攀登計畫”、國家基礎研究計畫“973”、國家自然科學基金重點項目、國家傑出青年科學基金、教育部跨世紀新世紀人才計畫、教育部博士點基金、江蘇省自然科學基金等項目。注重套用聲學技術的開發，已在光聲檢測、生物樣品超聲處理、聲表面波通信器件、噪聲控制、電聲技術、廳堂系統設計、音頻數位化測量儀器等領域取得了顯著的社會和經濟效應。
現代物理系
現代物理系現有五個博士學科點：原子核物理和低能強子物理、粒子物理與宇宙學、生物物理和物理生物學、軟物質物理、凝聚態理論和統計物理。均具有學士、碩士、博士學位授予權，設有博士後流動站。
現代物理系現有教職員工18人。教授 11名（均為博士生導師 ）；副教授 7名，現任系主任金國鈞教授。
研究方向
1原子核物理和低能強子物理
原子核物理學和低能強子物理的主要研究領域是探索物質微觀結構的奧秘，研究原子核和基本粒子的結構與運動規律。現有教授2名（其中長江教授1名），副教授2名。
2粒子物理與宇宙學
粒子物理與宇宙學的研究領域是探索物質的基本結構和基本粒子間的相互作用，研究宇宙中物質的起源和演化。其中粒子物理研究物質的基本組成單元以及在很高能量下這些基本組元產生和轉化的規律和原因；這部分研究以國際高能物理實驗為主，主要研究方向包括基於粒子加速器的實驗，如歐洲大型強子對撞機上的ATLAS實驗和北京正負電子對撞機上的北京譜儀實驗，以及基於非粒子加速器的實驗，如深圳大亞灣核反應堆中微子實驗等。現有教授3名（其中院士1名），副教授1名。
3生物物理和物理生物學
物理生物學是新的物理學與生物學交叉方向。它的主要任務是用物理學概念和方法定量研究生命現象,揭示生命現象的物理特性，以及研究由生物學啟發的物理問題。現有教授 4名（其中長江教授1名），副教授3 名。
4軟物質物理
軟凝聚態物理利用物理學方法和手段研究大量來自化學和生命的有機物質體系。 體系的構築單元具有複雜的幾何形狀以及構築單元間存在弱的相互作用，其自組裝/自組織常常呈現複雜的動力學演化、 高度的非線性行為、或非平衡態特徵。軟凝聚態物理是物理學與化學、生命科學、和材料科學的交叉前沿，已成為21世紀物理學發展的一個重要研究方向。 現有教授1名（其中長江教授1名），副教授1名。
5凝聚態理論和統計物理
凝聚態物理的研究範圍是凝聚態物質的原子之間的結構、電子態結構以及相關的各種物理性質；統計物理研究的對象是大量粒子所組成的系統，它的目的是以物質微觀結構的動力學行為作依據，套用統計的方法，解釋物體在巨觀上，整體上表現出來的物理性質。現有教授1名。
聲科學與工程系
南京大學聲學研究所師資力量雄厚，擁有從本科生到博士、博士後各層次的聲學人才培養系列，並與美國、英國、澳大利亞、日本、韓國、德國、比利時、新加坡、香港等國家和地區高校和研究所建立了合作與交流關係。
1989年，經專家論證，國家計委、國家科委和國家教委（現教育部）在南京大學聲學研究所基礎上籌建世界銀行貸款資助建設的國家重點實驗室----近代聲學實驗室；1989年，國家教委批准該實驗室為部門開放實驗室；1995年，通過國家驗收，建成“近代聲學國家重點實驗室”；2007年通過教育部評估，成為“近代聲學教育部重點實驗室” 。
實驗室主要依託學科為“聲學”專業，是全國唯一的聲學本科人才培養基地。實驗室的主要研究方向包括：複雜結構中聲傳播特性的研究，超聲效應及其在醫學生命科學中的套用，新材料的超聲製備與性能研究，聲信號處理研究和套用等，涵蓋除水聲以外的大部分聲學基礎和套用研究方向，面向世界科學的發展前沿，加強聲學基礎研究。同時，注重學科交叉，部分研究方向向套用延伸，為國家的戰略需求、經濟發展、人才培養等，做出重要貢獻。
實驗室學術委員會由15位教授（包括3位院士）組成，著名聲學家、中科院院士張淑儀教授擔任學術委員會主任，中科院聲學所田靜研究員擔任副主任，博士生導師劉曉宙教授擔任實驗室主任。 目前實驗室擁有教師41人，其中正副教授34名，包括院士1人，“長江學者計畫”特聘教授3人，國家自然科學傑出青年基金獲得者4人和入選教育部跨（新）世紀人才培養計畫8人，優秀青年科學基金獲得者2人。
近5年來，實驗室先後承擔了國家重點基礎研究發展計畫項目課題7項、國家自然科學基金重點項目7項和面上基金項目55項、教育部博士點基金11項。發表SCI論文433篇，其中：Nature Materials 1篇，Nature Communications 1篇，PNAS 1篇，Physics Review letters 2篇，APL 38篇，JASA 35篇。
實驗室具有濃厚的學術氣氛，並重視國內外學術交流，與美、澳、日、德、比、新、香港等國家和地區高校和研究所建立了交流合作關係。並在近三十年來已經組織過十多屆高水平的國際學術會議，2012年5月20日-22日召開第九屆近代聲學國際研討會，會議內容和規模均有很大提高和擴展，得到國內外代表高度評價。
在國家科技部、教育部和南京大學等各級領導的支持下，近年來置備了多種先進的科研設備，已經成為國內著名、國際上有影響的聲學研究基地。
基礎物理實驗教學中心
南京大學物理實驗教學中心前身是我國著名的物理學家胡剛復教授於1922年在南京高等師範創建的我國第一個物理實驗室，該實驗室培養了一大批以吳健雄教授為代表的優秀物理學家，在以後的歲月里，南京大學老一輩物理學家王業寧院士等在實驗教學和實驗室建設上傾注了大量的心血，作出了突出的貢獻。
物理實驗教學中心成立於1998年，下設大學物理實驗室、近代物理實驗室和演示開放物理實驗室三個實驗室，是南京大學物理國家理科基礎科學研究教學人才培養基地的重要組成部分，經過“世銀貸款”項目、“211”工程、“985” 項目等建設，實驗室在師資、環境和設備得到了較大的改善和提高。一支穩定的以中青年為主的師資隊伍已經形成，中心有教師13名，其中教授8人，副教授4人，實驗技術人員12人，其中高工6人。2009年實驗中心搬遷到南大仙林新校區，物理實驗室面積4000平方米，加上原有鼓樓實驗室面積500平方米總計4500平方米。中心有實驗設備近900套2500台件，現開出實驗普通物理實驗55個，近代物理實驗56個，演示物理實驗5個系列，儀器設備價值超過人民幣2100萬元。
實驗中心承擔了南京大學理科學生的物理實驗課的教學任務，平均每學期有2000餘學生在物理實驗中心做實驗，此外還有配合物理課程教學的演示物理實驗。
20世紀80年代初，大學物理實驗室在全國高校中率先進行實驗課程體系和教學方法的改革，改變了物理實驗作為理論課程延伸的做法，提出了物理實驗是一門培養學生創新能力的獨立課程，開創了分層次實驗教學模式。1993年獲得國家級優秀教學成果二等獎。近代物理實驗90年代進行學生設計實驗改革和現代化建設，1996年獲得江蘇省優秀教學成果一等獎，2002年被評為國家理科基地名牌課程，2006年實驗中心評為首批國家級實驗教學示範中心，大學物理實驗課程2006年評為國家級精品課程，物理實驗教學改革2007年獲得江蘇省教學成果特等獎。2009年“以培養學生創新意識和研究能力為核的物理實驗教學課程體系構建”獲得國家級教學成果一等獎。此外實驗中心先後出版了8本物理實驗方面的教材。
研究機構南京微結構國家實驗室
南京微結構國家實驗室是以南京大學固體微結構物理、配位化學兩個國家重點實驗室為主體、聯合納米技術江蘇省重點實驗室和光電信息功能材料江蘇省重點實驗室等相關研究基地的骨幹研究力量，吸納和融合南京大學凝聚態物理、理論物理、無機化學、物理化學、高分子物理與化學、微電子和固體電子學、無線電物理等7個國家重點學科以及光學、材料物理與材料化學、有機化學等11個博士點學科的相關部分，以多學科交叉為科研優勢組建而成的微結構物質科學平台。
作為科技部"重大科學研究計畫"量子調控項目的主要研究基地，南京微結構國家實驗室的定位在以微結構科學和量子調控、分子工程學等為研究核心，以物理學、化學、材料科學與電子科學等交叉學科的基礎研究和套用基礎研究為主攻方向，以國際前沿、國家需求、自身積累、和學科交叉集成為依據，凝聚、匯集社會各方的力量和資源，逐步建設成為從事高水平科學研究、擁有高層次實驗研究平台、形成高素質的科學技術隊伍、具有規模較大、學科交叉、人才匯聚、管理創新、流動開放的國際一流實驗室。目前，實驗室的主要研究內容為以下七個方向：1、人工微結構物理與工程學、2、量子調控的電子學、3、分子基光電功能體系 、4、超分子和納米結構及其器件、5、軟物質的結構與功能、6、微結構材料設計和理論計算、7、基於微結構的高新技術及其套用。
在科技部、教育部、江蘇省、唐仲英基金會，特別是南京大學"985工程"二期物質科學平台的大力支持，目前，國家實驗室已擁有4.2萬平方米的實驗大樓；一大批高精度、具有當代先進水平的儀器設備；一支年齡、學科和學銜結構搭配合理，研究、實驗技術和管理人員配備完善的高水平科研人才梯隊，已擁有院士12人、國家“千人計畫”4人、長江計畫特聘教授20人、國家傑出青年基金獲得者26人、海外傑出青年基金(B)10人、國家自然科學基金委優秀創新研究群體4個、教育部創新研究群體2個。自2002年以來，國家實驗室相關成員已獲得了9項國家自然科學二等獎，並於2006年獲得了1項國家自然科學一等獎。實驗室目前主持國家重大科學研究計畫5項，973項目5項。同時，主持承擔973計畫課題24項, 863計畫課題14項，教育部學科創新引智計畫1項等, 重大、重點基金23項，已經具備了衝擊相關領域國際最高學術水平的基礎。
固體微結構物理國家重點實驗室
固體微結構物理國家重點實驗室於1984年成立，1987年通過國家驗收，1995年被批准開放，是由國家計委首批投資建設的國家重點實驗室之一。實驗室以凝聚態物理學、材料科學和信息科學等多學科交叉融合為依託，面向量子調控等重大前沿科學問題和國民經濟發展的重大需求，圍繞微結構材料的設計、製備、性質及其套用等重大科學問題與技術關鍵，以量子調控研究、人工納米結構材料與器件等為主要研究方向，設計、製備微米、亞微米、納米尺度的新結構，揭示新的量子效應，發展量子調控科學，進而發展新一代的光電器件及其套用，以期為技術創新提供科學積累，促成我國新一代信息技術的跨越式發展。通過凝聚各方資源，建設成為從事高水平科學研究、擁有高層次實驗研究平台和高素質的科學技術隊伍、具有學科交叉、人才匯聚、管理科學、流動開放等特徵的有重要國際影響的微結構研究基地和國家科技現代化的創新平台。
實驗室現任學術委員會主任為邢定鈺院士，實驗室主任為陳延峰教授。實驗室現有固定人員72人，其中中科院院士 8位：馮端教授、王業寧教授、閔乃本教授、龔昌德教授、都有為教授、邢定鈺教授、祝世寧教授、王廣厚教授；長江獎勵計畫特聘教授17位，國家自然科學基金委“傑出青年基金”獲得者19位。實驗室經過幾代人的努力，為我國微結構科學的發展做出了重要貢獻。1994年實驗室第一篇關於界面生長機制的論文在Nature上發表，實現了實驗室在國際上該級別刊物上發表文章零的突破；隨後介電體超晶格研究的一批創新性成果發表在《Science》（3篇）等國際權威學術期刊上，在國內外產生重要反響。在連續6次國家重點實驗室評估中，實驗室均被評為優秀實驗室，其中2000年度為數理學科的第一名，2005年度經科技部批准予以免評。國際著名刊物《Nature》曾在一篇評述性文章中[ Vol. 389 （1997）113 ] 評價固體微結構物理實驗室是亞太地區（除日本以外）“已經接近世界級水平”的研究機構之一。
目前實驗室主要研究方向包括人工微結構科學與工程、量子調控的電子學、納米結構物理及器件、軟物質的結構與功能、微結構材料設計和理論計算、基於微結構的高新技術及其套用等6個研究方向。作為首席科學家主持的國家級重大研究計畫項目有9項，分別是吳迪教授主持的國家重大科學研究計畫項目“若干關聯繫統中多重量子序的共存、競爭與調控研究”（2009-2013）；丁海峰教授主持的國家重大科學研究計畫項目“低維自旋體系的量子效應及其調控”（2010-2014）；邢定鈺教授主持的國家重大科學研究計畫項目“固體微結構的量子效應、調控及其套用研究”（2011-2015）；肖敏教授主持的國家重大科學研究計畫項目“全固態量子信息處理關鍵器件的物理原理及技術實現”（2012-2016）；彭茹雯教授主持的國家重大科學研究計畫項目“人工微結構材料中光、聲以及其它元激發的調控”（2012-2016）；王牧教授主持的國家重點基礎研究發展計畫項目（973項目）“光電功能晶體的結構、性能和製備過程研究”（2010-2014）；陳延峰教授主持的國家重點基礎研究發展計畫項目（973項目）“人工微結構紅外光電耦合材料及深空目標探測套用研究”（2013-2017）；王煒教授主持的國家重點基礎研究發展計畫項目（973項目）“與雷射聚變、自然災害和深空探測相關的非線性動力學斑圖和軌道穩定性研究”（2013-2017）；鄒志剛教授主持的國家重點基礎研究發展計畫項目（973項目）“高效光催化材料及其套用的基礎研究”（2013-2017）。目前各類科研項目進展順利。2002至今，實驗室成員獲得了6項國家自然科學二等獎，並於2006年度獲得一項國家自然科學一等獎。
知名院友
中共中央政治局委員，北京市委書記郭金龍
原全國人大常委會副委員長，民盟中央主席蔣樹聲
著名物理學家，中國近代物理學奠基人吳有訓
中國物理學界的一代宗師，中國科學史事業的開拓者葉企孫
中央研究院院士。著名物理學家、教育家，中國現代物理學研究開創人之 一嚴濟慈
中國核物理研究的開拓者，中國核事業的先驅之一趙忠堯
著名核物理學家，美國科學院院士吳健雄
國家最高科學技術獎獲得者，兩彈一星元勛程開甲
國家最高科學技術獎獲得者，兩彈一星元勛朱光亞
中國科學院院士 陳彪 程開甲 戴元本都有為方成 馮端 馮康 趙忠堯 吳岳良 葉企孫 張宗燧 王業寧 胡世華 經福謙 陸學善 閔乃本 錢臨照 周同慶 龔昌德 余瑞璜 章綜 魏榮爵 施汝為 湯定元 朱光亞 張淑儀 邢定鈺 吳有訓 嚴濟慈 楊澄中 王廣厚 張鈺哲
美國工程院院士，勞倫斯伯克利國家實驗室材料科學主任，加州大學伯克利分校教授張翔
麻省理工學院斯隆管理學院瑞穗金融集團講席教授王江
弘毅投資總裁、聯想控股有限公司常務副總裁趙令歡
