O Departamento de Física dos Materiais e Mecânica do Instituto de Física da USP se destaca por sua atuação em programas de pesquisa teórica e experimental, abordando áreas na fronteira do conhecimento da física da matéria condensada. Nosso principal objetivo é investigar e compreender as propriedades fundamentais dos materiais no estado sólido, incluindo em nanoestruturas ou em formas de matéria macia, e prever suas possíveis aplicações.
A pesquisa teórica abrange temas como as propriedades estruturais, eletrônicas, magnéticas e ópticas de uma ampla gama de materiais, desde óxidos até semicondutores e biomoléculas. O grupo também se dedica ao desenvolvimento de novas técnicas computacionais e metodologias inovadoras para investigações específicas nesses campos. 
No grupo experimental, são sintetizados diversos novos materiais, como semicondutores, heteroestruturas semicondutoras, supercondutores e materiais magnéticos. Esses materiais são caracterizados por meio de técnicas avançadas disponíveis no departamento. O foco da pesquisa experimental está tanto nos desafios técnicos relacionados ao crescimento desses materiais quanto na compreensão dos fenômenos físicos fundamentais envolvidos.
O departamento dispõe de recursos computacionais avançados e laboratórios bem equipados que garantem o desenvolvimento eficaz das pesquisas mencionadas. Estas infraestruturas de ponta são essenciais para apoiar tanto os estudos teóricos quanto experimentais, permitindo que cientistas e pesquisadores explorem novas fronteiras no campo da física dos materiais.