Кафедра фізико-технологічних проблем нанорозмірних систем, яку очолює академік НАН України О.М. Івасишин, здійснює цільову підготовку фахівців вищої кваліфікації фізико-технічного профілю в рамках магістратури вищих навчальних закладів ІV рівня акредитації для НАН України згідно з договором від 25 грудня 2001 р. між НАН України і Московським Фізико-технічним інститутом (державним університетом), далі МФТІ. Викладачі кафедри - провідні вчені ІМФ і ІПМ НАН України.

Прийом студентів у групи цільової підготовки для НАН України проводить виїзна приймальна комісія МФТІ. Щорічно для навчання відбираються 6-8 кращих за результатами вступних випробувань абітурієнтів. Бакалаврську підготовку студенти цільової підготовки проходять в МФТІ в м. Долгопрудном Московської обл. Після успішного захисту диплома бакалавра вони повертаються на базову кафедру для продовження навчання в м. Києві. Завданням освітньої діяльності є підготовка магістрів у галузі металофізики та матеріалознавства з метою їх подальшої наукової роботи, в основному, в інститутах Металофізики ім. Г. В.Курдюмова НАН України і Проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича. Оскільки одним з ключових напрямків сучасного матеріалознавства і фізики твердого тіла є вивчення і застосування нанорозмірних систем, то в поточному навчальному плані наголос зроблено на підготовці фахівців саме в цій області, яка найкраще відповідає принципам гнучкості та мобільності "системи фізтеху", покликаної оперативно реагувати на поточні запити розвитку науки. Навчальні дисципліни магістерського циклу об'єднані в три блоки. У першому блоці викладаються два курси: "Фізичне матеріалознавство" і "Фізика міцності і пластичності".

Курс "Фізичне матеріалознавство" вивчає зв'язок між атомною взаємодією, кристалічною структурою і властивостями твердих тіл, дефекти кристалічної будови, дифузія в кристалічних тілах, фазові рівноваги, фази в твердих тілах, фазові перетворення, релаксаційні явища в твердих тілах, механічні властивості і пластична деформація , конструкційна міцність і руйнування матеріалів, магнетизм твердих тіл, перспективні нові матеріали: напівпровідники, сегнетоелектрики, надпровідники.

Курс "Фізика міцності і пластичності" вивчає теоретичну і реальну міцність кристалів, вплив дефектів в кристалах, дислокаційний механізм пластичної деформації, еволюцію структури і механічні властивості кристалічних матеріалів в процесі пластичної деформаціі та відпалу, зміцнення кристалічних матеріалів при легуванні, деформаційне зміцнення кристалічних матеріалів, твердість матеріалів, руйнування матеріалів, надпластичність кристалічних матеріалів, структуру і механічні властивості сучасної кераміки, особливості поведінки наноструктурних, аморфних і квазікристалічних матеріалів. В цілому, за результатами вивчення цих двох навчальних дисциплін, створюється загальна професійна база для більш глибокого вивчення окремих актуальних спеціальних напрямків. У другому блоці викладаються також два курси: "Фізичні методи дослідження матеріалів" і "Електронна мікроскопія". Метою першого є вивчення методів аналізу складу і структури речовини в мікро-і нанооб'ємах із застосуванням різних методів локального зондування. З цією метою передбачено вивчення основ електронної оптики, растрового електронного мікроскопа, електронного зондового мікроаналізу, іонного мікрозондового аналізу, іонної польової мікроскопії, Оже-електронної спектроскопії і мікроаналізу, тунельної мікроскопії, що скануює, та атомно-силової мікроскопії, що скануює. У другому курсі викладаються основні принципи електронної мікроскопії, що просвічує , кінематична теорія дифракції електронів і формування контрасту зображення, динамічна теорія контрасту і застосування електронної мікроскопії для вирішення різноманітних завдань структурного аналізу. У результаті вивчення цих двох навчальних дисциплін студенти підготовлені до проведення наукових досліджень, зокрема, в галузі вивчення наноструктурних станів речовини, які вивчаються у третьому блоці. Цей блок складається з чотирьох курсів: "Фізика і хімія поверхні і плівкових матеріалів", "Фізика кластерних і наноструктурних систем", "Діагностика нанорозмірних частинок і технологія їх отримання" і "Фізика напівпровідникових наноструктур". Залучення до викладення цих курсів найбільш кваліфікованих активних вчених у цій галузі, які працюють в НАН України, дає можливість підготувати молодих фахівців з першокласною професійною освітою в галузі нанофізики. Вони отримають знання щодо структури поверхні, дефектів і динаміки атомів, щодо особливостей електронної структури та електронних властивостей поверхні, про поверхні розділу фаз, поверхневі процеси і явища, електронні властивості плівкових матеріалів. Вперше будуть прочитані разом курси, які дають уяву про отримання, структури і властивостей нанокластерів, про нанокристалічний стан речовини, про фізику низькорозмірних систем, про вуглецеві наноструктурні матеріали. Поряд з цим передбачено вивчення полідисперсних наносистем, загальних принципів отримання твердої речовини в ультра-і нанодисперсному стані, спікання нанорозмірних порошків, отримання нанокристалічних матеріалів у вигляді плівок і покриттів, та використання таких матеріалів у біології та медицині.

Завершує цей блок курс «Фізика напівпровідникових наноструктур», в якому вивчається енергетичний спектр електронних і фотонних збуджень в системах зниженою розмірності, квантові точки і концепція «штучних атомів», оптика наноструктур, методи створення наноструктур, зокрема, самоорганізація наноостровкових систем в епітаксіальних гетеро структурах, ефекти резонансного тунелювання в наноструктурах, а також деякі прикладні аспекти напівпровідникової наноелектроніки.

В результаті повинна бути здійснена першокласна фізико-технічна підготовка магістерського освітньо-кваліфікаційного рівня.

Навчальний план рівня підготовки магістрів за спеціальністю 511678 "Металофізика та матеріалознавство" розроблено відповідно до вимог нормативних документів про ступеневу освіту. Програми дисциплін сформовані як стандарти ВНЗУ, затверджені ректором Московського фізико-технічного інституту (державного університету, узгоджені з директором Фізико-технічного навчально-наукового центру НАН України і відображають сучасні методи формування програм, в яких відокремлені навчальні елементи та модулі рівнів засвоєння, відповідно до яких розроблені критерії оцінки, які дозволяють об'єктивно і адекватно відображати рівень засвоєння програми дисципліни студентами. Після захисту кваліфікаційної магістерської роботи випускники кафедри отримують диплом МФТІ, який визнається в Україні відповідно до Угоди між Урядом Російської Федерації і КМ України про взаємне визнання і еквівалентність документів про освіту та вчені звання від 26.05.2000 р.