凝聚态物理包括半导体物理、软物质物理和纳米物理。我们小组的一个主要重点是在人工结构半导体和其他低维材料中的高度受限电子系统的实验和理论皇冠体育研究。我们涵盖了这些系统的各个方面，从基本理论到器件制造。我们在纳米级半导体器件，高效光伏，石墨烯，自组装单层和纳米颗粒方面进行了理论和实验工作。其中一些工作是与化学与生物化学系、电子与计算机工程系、化学、生物与材料工程系的皇冠体育研究人员共同完成的。
凝聚态物理的教员在工程物理项目中有相同的职位。工程物理学家通过应用基础科学理论解决技术问题，在纯科学家和工程师之间建立联系。随着晶体管、激光器和存储元件的不断小型化，对其操作的理解越来越需要基础物理知识。该小组与国家和国际合作伙伴有几个长期合作，包括海军皇冠体育研究实验室，纽约州立大学布法罗分校，塔尔萨大学，俄克拉荷马州立大学，弗吉尼亚理工大学，伦敦大学学院，法国CRHEA-CNRS，日本东北大学，以及紫晶皇冠体育研究公司和IBM等工业合作伙伴。塞勒斯集团也是皇冠体育州光伏皇冠体育研究所的活跃成员，该皇冠体育研究所是一个由来自全州各地的学术和工业团体组成的联盟，专注于开发光伏皇冠体育研究的合作皇冠体育研究和教育项目。
我们的大部分实验皇冠体育研究都是在系里最先进的实验室里进行的。我们设备齐全的设施包括：用于生长III-V型半导体的双室分子束外延（MBE）系统；几种用于高分辨率原子表面成像和图像化的扫描隧道显微镜和原子力显微镜；用于光刻和半导体加工的洁净室；常规气相沉积的薄膜实验室；用于磁光皇冠体育研究的可变温度（4-300 K）和高磁场（7 T）设施；单纳米粒子光谱光学显微镜；一种用于单层分子光谱的掠角红外光谱仪以及太阳能电池分析的全面表征技术，包括a级太阳能模拟器，带电容电压分析设备的外部量子效率系统。扫描电子和透射电子显微镜可在塞缪尔·罗伯茨诺布尔电子显微镜实验室和常规使用我们的学生为他们的皇冠体育研究。
Lloyd Bumm正致力于利用我们的超稳定扫描隧道显微镜（STM）在皮米尺度上对分子膜的结构和运动产生新的见解。我们开创的先进的实时空间图像分析技术与分子动力学模拟相结合，以获得对分子环境的独特理解。分子膜通常用于修饰表面的化学和物理性质。它们在纳米材料中作为界面调节剂用于环境钝化和电子带对准。我们的皇冠体育研究是在接近真实世界的环境条件下进行的。目的是了解内在分子运动和表面缺陷对实际表面性能的作用。我们获得的理解对于具有更好环境稳定性的工程表面或具有计划失效模式的表面至关重要。
伊恩·塞勒斯（Ian Sellers）为下一代高效太阳能电池和太空发电皇冠体育研究新型结构。具体项目包括对量子结构和架构的基本分析，这些量子结构和架构提供了利用更多可用太阳能的潜力，以及评估用于深空任务的薄膜太阳能电池的辐射硬度和热稳定性的项目。塞勒斯的小组也是皇冠体育州光伏皇冠体育研究所的主要参与者，与国家实验室和世界各地的几所大学小组密切合作。
Kieran Mullen和Bruno Uchoa对许多领域的皇冠体育研究都很感兴趣，包括强相关系统中的新量子相，半导体和碳纳米级系统中的量子临界和输运。
在各种材料中发现了新的物质量子态，其中电子多体态受到拓扑结构的保护。这些材料中很多都有基本的电子准粒子，它们的行为就像狄拉克费米子一样，狄拉克费米子是相对论中无质量中微子的类似物。这类电子系统被称为“狄拉克材料”，目前的例子包括石墨烯（一种新的二维同素异形体的碳）、拓扑绝缘体和Weyl半金属。其他新的相关状态可以在半导体纳米结构中找到，这些结构没有简单的原子类似物，比如环或球壳。新的量子相包括拓扑绝缘体中的手性边缘态、碳基体系中的新型超导凝聚体以及量子环的极化阵列。
量子临界是指由量子涨落而不是温度驱动的相变。它的不寻常之处在于，量子力学可以通过量子相变调节系统，从而在宏观层面上表现出来。量子临界实验观测的候选材料包括高温超导体、重费米子、狄拉克材料等系统。
纳米尺度上的传输可能与经典传输有很大的不同。我们的皇冠体育研究涉及一般介观系统中的热流、电荷流、能量流、自旋流和伪自旋流。我们预测了不同的传输结果，从受压力的石墨烯单层中的超电流到通过“吹掉”电流的较热部分来冷却电子气体。感兴趣的领域包括紊乱和许多身体影响在运输中的作用。此外，理论是凝聚态组实验工作的重要伙伴。
