Základní tématem oddělení je fyzikální, chemická a strukturní nano-charakterizace pomocí unikátního komplexu měřicích metod (Omicron qPlus VT UHV AFM/STM, Veeco Nanoscope IV Dimension 3100 a NT-MDT NTEGRA AFM v kombinaci s mikrospektroskopií Ramanova rozptylu Renishaw inVia Reflex).
Výzkum oddělení se soustřeďuje na témata řešená v rámci národních a mezinárodních projektů: