Nesta linha de pesquisa, nossos pesquisadores aplicam abordagens teóricas, computacionais e experimentais na investigação de materiais nanoestruturados e materiais de baixa dimensionalidade, tais como pontos quânticos, nanopartículas, nanocristais, nanobastões, nanofitas, filmes nanoestruturados e heteroestruturas, com o intuito de compreender melhor suas propriedades ópticas, térmicas, magnéticas e eletrônicas. Nos laboratórios é realizada a síntese, caracterização e fenomenologia desses materiais, utilizando-se de diversas técnicas (espectroscopia, difração de raios-X, difração magnética de raios-X, espalhamento de nêutrons, lente térmica, espectroscopia fotoacústica, varredura-z, dentre outras). As modelagens teórica e computacional também abrangem diversas técnicas, como métodos de primeiros princípios, técnicas numéricas como o grupo de renormalização numérico, Hamiltonianos modelos, teoria de grupos e funções de Green. O investimento nessa linha de pesquisa é essencial para o desenvolvimento da ciência e da tecnologia dos novos materiais e fenômenos emergentes, tendo em vista aplicações tecnológicas, biomédicas e sensores, dentre outras.