Кафедра фізики металів і напівпровідників (ФМН) (до 1982 р – кафедра металофізики) організована в 1930 р. в складі фізико-механічного факультету ХММІ. Деканом факультету був в ті роки видатний вчений-фізик, академік І.В. Обреїмов. Наступником цього факультету став інженерно-фізичний факультет, а з 1971 р.- фізико технічний факультет. З 1954 кафедру металофізики очолив видатний вчений, професор Л.С. Палатник. Створення на кафедрі в 1963 році проблемної науково-дослідної лабораторії мікро-плівкової електроніки стало одним з найважливіших етапів формування наукової школи Л.С. Палатника. Естафету завідування кафедрою фізики металів і напівпровідників взяли учні Л.С. Палатника – проф. А.І. Федоренко, а в 1998 році – професор А.Т. Пугачов. Кафедра утримує передові позиції і, проводячи дослідження світового рівня, зберігає ядро своїх наукових співробітників і викладачів. В даний час в складі кафедри в науковій та навчальній роботі зайняті 9 докторів і 17 кандидатів наук. З 2014 р кафедрою керує д.ф.м.н, проф. С.В. Малихін. Кафедра фізики металів і напівпровідників входить до складу Навчально-наукового інституту комп’ютерного моделювання, прикладної фізики та математики НТУ «ХПІ».
Кафедра займається рішенням фізичних проблем та приктичним застосуванням в галузі наукоємних технологій, систем, наноматеріалів, створенням нових приладів, апарутури та обладнання. Здійснюється підготовка спеціаліств для дослідження фізичних обєктів, фізичних процесів та явищ, розробки технологічних процесів та створення нових технологій, матеріалів та речовин. Найсильніший науковий колектив серед ВНЗ Харкова, та 5-й серед усіх українських за рейтингом Google Scholar. 8 навчальних та дослідницьких лабораторій, що вивчають провідні галузі сучасного матеріалознавсва. Плідне поєднання класичної університетської освіти з якісним прикладним технічним досвідом.
Напрямки наукової діяльності
Комплексні дослідження структури і властивостей нанорозмірних тел рентгенівськими, електронно-оптичними методами. Вивчення механізмів формування, структури і фізичних властивостей тонких плівок і композицій на їх основі, зокрема нових об’єктів, таких як фуллеритом, квазікристали, сверхрешетки, нанокристали. Дослідження матеріалів для діверторних пластин міжнародного термоядерного реактора за програмою ITER. Розробка плівкових магніторезистивну сенсорних елементів, які примененять для виявлення і вимірювання магнітних полів. Дослідження сильних магнітних полів, які генеруються високоанізотропних постійними магнітами, а також датчиків на основі наноструктурованих плівок з гігантським магнітоопором (ГМС) для вимірювання цих полів. Фізика тонких плівок, фазові і структурні перетворення в нанорозмірних плівкових композиціях. Рентгенівська оптика і мікроскопія. Термічна і радіаційна стійкість рентгенооптіческіх елементів і систем.
Основні напрямки наукової діяльності кафедри розвиваються під керівництвом відомих учених: проф. Малихіна С.В., відомого фахівця з рентгенографії квазікристалів і нанорозмірних покриттів; проф. Кондратенко В.В., керівника фізико-технічної лабораторії, фахівця з тонкоплівкових технологій; д.ф.-м.н. Михайлова І.Ф., керівника рентгенівської лабораторії, фахівця в області рентгеноструктурного і рентгеноспектрального аналізу; д.ф.м.н. Москальця М.В., фахівця в області теоретичної фізики та квантових технології; д.т.н. Старікова В.В., фахівця з розробки нових матеріалів для імплантування в тканини людини.