Předmětem výzkumu sekce 2 je teoretické a experimentální studium vlastností kondenzovaných látek, především mechanických, magnetických, dielektrických, optických, chemických, elektrických a transportních na základě jejich krystalové a elektronové struktury. Zajímají nás především změny vlastností pevných látek v souvislosti s fázovými přechody (strukturní, magnetické a dielektrické).

Konkrétně se zabýváme výzkumem multiferoických, piezoelektrických a spintronických materiálů, kapalných krystalů, moderních kovových materiálů, funkčních technických materiálů jako jsou slitiny s tvarovou pamětí či biodegradabilní kovy, diamantových povlaků, magnetických Heuslerových materiálů a tenkých vrstev. Naším cílem je objevovat a vyvíjet materiály s novými vlastnostmi a funkcemi, které přináší nové možnosti pro moderní průmyslové aplikace. Přestože se přednostně zabýváme fyzikálními procesy v pevných látkách v reakci na vnější podněty a jejich interakcí s elektromagnetickým zářením, má náš výzkum značný přesah nejen do mezioborového materiálového výzkumu ale i do jiných vědních oblastí, jako je například lékařství, robotika, doprava či energetika s významnými celospolečenskými dopady.

V souladu s trendy v oboru materiálové fyziky a potřebami společnosti se výzkum v sekci v posledních letech částečně přesouvá do nanosvěta a stává mnohem více interdisciplinární.  Naše výsledky nacházejí stále častěji využití v průmyslových aplikacích. Příkladem mohou být úpravy vlastností vláken NiTi pro superelastické textílie a stenty, vývoj biodegradabilních kovů pro aplikace v lékařství nebo antikorozní diamantové povlaky palivových tyčí pro jaderné reaktory.

součást velké výzkumné infrastruktury MGML
Experimentální vybavení pro měření fyzikálních a magnetických vlastností látek umístěné ve Společné laboratoři pro magnetická studia (součást velké výzkumné infrastruktury MGML)

Výzkum v sekci je organizován v 6 výzkumných odděleních, v nichž působí 12 výzkumných skupin, 7 centrálních laboratoří a 2 společná pracoviště s vysokými školami.

V sekci provozujeme moderně vybavené laboratoře pro termomechanické zkoušky materiálů, laboratoře dielektrické, infračervené, Ramanovy, terahertzové a Mössbauerovské spektroskopie. V technologické oblasti připravujeme kovové slitiny odléváním i zhutňováním z prášků, připravujeme kovové monokrystaly, krystaly pro optické aplikace, organické kapalné krystaly a tenké nanodiamantové povlaky. V sekci máme k dispozici moderně vybavené mechanické dílny.

Významný podíl na činnosti sekce tvoří výzkumná práce v centrálních laboratořích (LEM, ROTAN, SLMS, GDOES a Chemie), poskytujících vědecko-výzkumné služby nejen výzkumným týmům z celého FZU, ale i zájemcům z externích pracovišť mimo FZU částečně v rámci „open access“ režimu národních výzkumných infrastruktur.  V centrálních laboratořích jsou umístěna vysoce specializovaná, nákladná experimentální zařízení sloužící k charakterizaci a určování fyzikálních vlastností materiálů s vysokým potenciálem využití různými výzkumnými týmy z FZU, které vyžadují práci kvalifikovaných odborníků a jejich neustálé metodické vzdělávání.  Jedná se především o charakterizace materiálů pomocí rastrovací a transmisní elektronové mikroskopie, rentgenové difrakce, spektroskopických a chromatografických metod určení chemického složení látek, analytické chemie a měření magnetických a fyzikálních vlastností pevných látek v širokém teplotním rozsahu.

Organizace výzkumu v sekci je založená na kombinaci výzkumu ve vlastních laboratořích výzkumných týmů s využíváním nákladných zařízení v centrálních laboratořích, umožňuje výzkumným týmům provádět špičkový konkurenceschopný výzkum, zajišťuje jim rovný přístup k využívání velkého počtu nákladných experimentálních zařízení, umožňuje jejich efektivní provoz a urychluje zpřístupnění nových či vlastní vývoj unikátních experimentálních metod.