На сегодняшний день нанотехнологии являются одним из передовых направлений науки и техники, вносящим революционные изменения в технологии XXI века. Нанотехнологии – это совокупность методов, обеспечивающих возможность создания и модификации объектов, включающих в себя компоненты с размерами менее 100 нанометров, за счёт контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Такие объекты обладают принципиально новыми качествами и представляют собой новый класс технических систем. В наноструктурах проявляются и доминируют принципиально новые явления, в числе которых и квантовые эффекты. Эти явления наделяют наноразмерные структуры уникальными механическими, электрическими, магнитными, оптическими и химическими свойствами, которые открывают дверь в принципиально новую область манипулирования материей с применениями, трудно представимыми в обычной ситуации. Примерами наноразмерных структур могут служить широко применяемые аэрозоли, цветные стекла, окрашенные частицами металлов. Впечатляющие примеры связаны с биологией, где живая природа демонстрирует нам наноструктуры на уровне клеточного ядра. Отличительной особенностью нанометрового масштаба является способность молекул самоорганизовываться в структуры различного функционального назначения, а также порождать структуры, себе подобные. Методами механосинтеза реализуются новые, не имеющие аналогов, молекулярные соединения. Проведены эксперименты, в которых тысячи и десятки тысяч молекул соединяются в кристаллы, обладающие заданными свойствами, которые не встречаются у природных материалов. Использование перечисленных выше свойств в практических приложениях составляет суть нанотехнологии. На ее основе уже реализованы образцы наноструктурированных сверхтвердых, сверхлегких, коррозионно- и износостойких материалов и покрытий, катализаторов с высокоразвитой поверхностью, нанопористых мембран для систем тонкой очистки жидкостей, сверхскоростных приборов наноэлектроники. Наноматериалы играют важную роль в создании сенсоров, фильтров, нанозащитных покрытий, эффективных катализаторов, материалов для записи информации, устройств микро- и наноэлектроники, биочипов для медицинской диагностики и других изделий.

В рамках направления «Нанотехнологии и микросистемная техника» готовятся специалисты, включая кадры высшей квалификации для фундаментальных, прикладных и технических разработок, направленных на создание новых материалов, основанных на нанотехнологиях, разработку физических принципов и технологий изготовления высокоэффективных устройств, приборов и установок для их внедрения в производство. Знания, полученные студентами при освоении этой специальности найдут применение во всех существующих отраслях промышленности, так как нанотехнологии уже сегодня реализуют в них качественный скачок, связанный с развитием наноматериаловедения, наноэлектроники и наноинженерии. Полученная подготовка дает возможность многим ее выпускникам стать ведущими специалистами в научно-исследовательских институтах, на предприятиях, в испытательных и сертификационных центрах и лабораториях, занимающихся исследованием существующих и созданием новых материалов. Значительная часть таких организаций обеспечивает нужды оборонной промышленности страны, проводя исследования, результаты которых будут использованы при создании оружия и систем обороны нового поколения.

Выпускники с фундаментальной подготовкой в рамках университетского классического физического образования, обладающие квалификацией бакалавра, а затем и магистра, требуются для выполнения заказа по подготовке специалистов для Татэнерго, авиа- и моторостроительного комплекса РТ и РФ, медико-инструментального производства, нефтехимического комплекса РТ. В нашей стране подготовка специалистов в области нанотехнологий началась только в 2005 году, поэтому рынок вакансий на настоящий момент не заполнен. Сегодня существует большой спрос на инженеров-исследователей, технологов, разработчиков в этой области.

Учебным планом предусмотрено изучение всего спектра современных материалов. Огромное количество сплавов и химических соединений сегодня стоят на службе человеку. Студенты изучают методы их исследования, технологии получения и обработки. Теоретическая подготовка подкрепляется практическими занятиями в лабораториях.

Реализацию образовательных программ бакалавриата будут обеспечивать преподаватели, имеющие базовое образование, соответствующее профилям преподаваемых дисциплин, и систематически занимающиеся научной деятельностью. Доля преподавателей, имеющих ученую степень и/или ученое звание, составляет 92%, 35% преподавателей имеют ученую степень доктора наук. 

Библиотечный фонд укомплектован печатными и электронными изданиями основной учебной литературы по дисциплинам базовой части циклов, изданными за последние 10 лет (для дисциплин базовой части гуманитарного цикла – за последние 5 лет), из расчета не менее 25 экземпляров на каждые 100 обучающихся.

Институт физики и Кафедра Физики твердого тела располагают материально-технической базой, обеспечивающей проведение всех видов дисциплинарной и междисциплинарной подготовки, лабораторной, практической и научно-исследовательской работы обучающихся, предусмотренных учебным планом. Ведется работа по значительной модернизации и расширению приборной базы и учебного оборудования в рамках Программы развития КФУ.