Činnost oddělení je primárně zaměřena na vývoj, přípravu a charakterizaci strukturních kovových materiálů perspektivních pro moderní aplikace:
Objemové kovové materiály s ultrajemnozrnnou a nanokrystalickou strukturou, které vykazují mimořádné mechanické vlastnosti;
Inženýrství hranic zrn
Orientované mono-, bi- a trikrystaly
Připravené materiály s optimalizovanou strukturou jsou dále analyzovány na atomární až mikroskopické úrovni pomocí nejmodernějších metod elektronové, iontové a světelné mikroskopie, rentgenových difrakčních metod a mechanických testů, a výsledky jsou interpretovány pomocí teoretických modelů a počítačových simulací.
Oddělení tvoří dvě vzájemně spolupracující skupiny:
Skupina moderních materiálů, která se zabývá přípravou kovových materiálů s definovanou strukturou, jejich charakterizací, vyšetřováním jejich fyzikálních vlastností a interpretací získaných dat; a
Skupina rentgenových metod, která je soustředěna v celoústavní laboratoři ROTAN zajišťující strukturní analýzu materiálů pomocí intenzivního rentgenového zdroje s rotující anodou.
