В рамках лаборатории экспериментальными и теоретическими методами изучается влияние экстремальных воздействий на структуру и свойства металлов и сплавов с целью повышения их механических и функциональных свойств. Работы ведутся на стыке физики твердых тел (29.19 Физика твердых тел) и металловедения (53.49 Металловедение). Физические исследования включают анализ эволюции кристаллических решеток металлов и сплавов при интенсивных воздействиях на атомарном и мезоскопическом уровнях методами компьютерного моделирования с привлечением методов искусственного интеллекта. Металловедческие работы, проводимые экспериментальными методами, включают повышение механических свойств проводников, функциональных материалов с памятью формы, а также влияние зернограничных сегрегаций на прочность и пластичность наноструктурированных металлов, повышение эксплуатационных свойств материалов биомедицинского применения и повышенных эксплуатационных свойств металлорежущих инструментов.