Деятельность лаборатории направлена на разработку и совершенствование методов синтеза новых наноструктурированных, плёночных и объёмных материалов, в сочетании с исследованием их микроструктурных, оптических и электронных свойств, а также созданием функциональных устройств на их основе. Полученная совокупность физических характеристик изготавливаемых материалов с учётом их реальной дефектной структуры позволит выделить перспективные области их применения в микроэлектронике, фотонике и лазерных технологиях. Будут разрабатываться теоретические подходы и расчётные алгоритмы, позволяющие достаточно точно оценивать физические свойства многокомпонентных диэлектрических кристаллов с замещением матричных элементов в катионной и анионной подрешётках. Данное направление особенно значимо для разработки новых функциональных микроэлектронных приборов типа мемристоров и высокоэффективных люминесцентных сред с управляемым спектром свечения.