На кафедре физики М.Д. Старостенковым создана научная школа по физике твердого тела, решающая фундаментальные проблемы кристаллографии и эволюции дефектных структур в металлах и упорядоченных сплавах, получившая широкое признание научной общественности в России и за рубежом.
Коллектив кафедры ведет работы в области физики прочности и пластичности металлов и сплавов. На протяжении многих лет преподаватели кафедры проводят компьютерное моделирование процессов упорядочения, структурно-энергетических превращений в конденсированных средах. Проводится моделирование точечных, плоских, линейных дефектов в металлах и сплавах. Исследуются процессы, происходящие при влиянии внешних воздействий: термических, электромагнитных, примесных, импульсных. Эти процессы изучаются в кристаллах, тонких пленках, наноструктурных материалах. Расчет электронной структуры металлов с использованием первопринципных методов также проводится преподавателями кафедры.
Научная работа аспирантов и докторантов кафедры отмечена городскими и краевыми стипендиями, стипендиями президента РФ, государственными научными стипендиями.
Подготовка научных кадров ведется через собственную аспирантуру и докторантуру. С 2001 года при кафедре открыт диссертационный Совет по защите докторских диссертаций по специальности 01.04.07 «Физика конденсированного состояния» (председатель совета Старостенков М.Д.).
