Відділ був створений у 1975 р. Завідував відділом до 1999 року доктор технічних наук, професор Григорій Васильович Пляцко. За комплекс наукових досліджень по розробці оптимальних теплових режимів локального відпуску зварних з'єднань конструкцій оболонкового типу особливого призначення йому була присуджена Державна премія України в галузі науки і техніки. З 1975 року Г.В.Пляцко керував цільовими дослідженнями згідно з програмою спільних робіт між Міністерством машинобудування і Академією наук України в галузі гідроакустики. Проф. Г.В.Пляцко з 1985 р. до 1990 р. був членом робочої групи, яка за замовленням Міністерства авіаційної промисловості проводила дослідження і розрахунки режимів заморожування і відігріву аеродинамічної труби, а також розрахунки на міцність її вузлів. Г.В.Пляцко був також координатором аналітичних і експериментальних досліджень процесів формування та поширення акустичних сигналів пружними об'єктами, які виконувались на замовлення Міністерства машинобудуванняа також координував аналітичні і експериментальні дослідження процесів формування та поширення акустичних, сигналів пружними об'єктами. З 1999 до 2014 року завідувачем відділу був доктор фізико-математичних наук Кияк Степан Григорович. У 2014 році завідувачем відділу було обрано доктора фізико-математичних наук Поповича Дмитра Івановича.

Співробітники відділу впродовж 40 років займаються розробкою лазерних методів одержання і модифікації структури та властивостей тонких шарів та нонопорошків твердотільних матеріалів. За цей час опубліковано понад 400 наукових праць і отримано 20 авторських свідоцтв на винаходи та вісім Патентів України.

Основні напрямки наукових досліджень:

• імпульсний лазерний відпал металів і сплавів та зняття механічних напружень зі зварних швів (Пляцко Г.В., Жировецький В.М., Мойса М.І.);
• поширення та відбивання акустичних хвиль від модельних та природних об’єктів в морському середовищі (Пляцко Г.В., Торський А.Р., Демчук В.І., Вус Б.С., Жировецький В.М.);
• термодинамічно-нерівноважні процеси і стани у напівпровідникових фототропних склах для ство­рення на їх основі елементів управління параметрами лазерного випромінювання (Пляцко Г.В., Котлярчук Б.К.);
• фазові та концентраційні нестійкості, зумовлені потужним лазерним випромінюванням та електричним полем в окислах ванадію з метою розробки оптично керованих порогових ключів кріо- та оптоелектроніки (Пляцко Г.В., Котлярчук Б.К.);
• вплив потужних лазерних та йонних потоків на процеси дефектоутворення, структурних трансформацій та модифікація електрофізичних властивостей напівпровідникових матеріалів для розробки нових променевих технологій формування функціональних елементів мікро- та оптоелектроніки (С.Г.Кияк, О.Ю.Бончик, Г.В.Савицький);
• процеси структуроутворення матеріалів в умовах нерівноважного формування поверхневих шарів, з'єднань та композитів; вивчення їх механізмів корозійного руйнування та зношування; розробка матеріалів та методів нанесення покриттів з поліпшеними експлуатаційними властивостями (Г.В.Похмурська);
• алгоритми комп'ютерного управління технологічними процесами модифікації властивостей матеріалів та апаратура вимірювання їх функціональних параметрів (Г.В.Савицький);
• взаємовплив потужного лазерного випромінювання та фізико-механічних полів різної природи на процеси дефектоутворення, структурних трансформацій та модифікації електрофізичних властивостей вузькозонних напівпровідникових матеріалів з метою розробки нових променевих технологій формування функціональних елементів інфрачервоної оптоелектроніки (Котлярчук Б.К., Загіней А.О.);
• газодинамічні процеси утворення та перенесення лазерної ерозійної плазми багатокомпонентних сполук халькогенідів кадмію і ртуті та металоокисів у хімічно активному просторі. Вивчення закономірностей епітаксії та структуроутворення тонких плівок цих сполук з лазерної плазми в автономному квазізамкнутому реактивному просторі (Котлярчук Б.К., Попович Д.І., Пйонтко В.Я.);
• процеси формування тонких шарів люмінофорних окисних та нітридних матеріалів з лазерної ерозійної плазми в квазізамкнутому реактивному просторі та дослідження їх структури і властивостей (Попович Д.І., Савчук В.К., Середницький А.С.);
• процеси формування нанопорошкових окисних матеріалів та їх структура і властивості для використання в газосенсорних системах (Попович Д.І., Середницький А.С.);
• математичне моделювання процесів формування структури та електронних властивостей нанокластерів окисних матеріалів методом теорії функціонала густини (Попович Д.І., Бовгира Р.В.).

Г.В.Пляцко обговорює зі співробітниками відділу В.М.Максимовичем, Є.В.Новосадом та Б.К.Котлярчуком результати експериментальних досліджень (1976 р.).
 

Серед найважливіших результатів, з розробки фізичних основ і методів модифікації матеріалів лазерними та іонними потоками, слід відзначити такі:

• Сформовано базові уявлення та встановлено закономірності протікання таких нерівноважних фізичних процесів:

  • формування температурних полів у зоні дії світлових та іонних потоків, рельєфу поверхні опромінених матеріалів, профілів розподілу домішок по глибині модифікованих шарів, дисипативних та періодичних структур в нерівноважних умовах інтенсивного світлового збудження;
  • сегрегації домішок та сухої очищення поверхні напівпровідників та діелектриків;
  • гетерування та контрольованого введення дефектів;
  • зміни структури і компонентного складу захисних та відновлювальних покрить.

• Розроблено і створено лазерний технологічний комплекс багатоцільового призначення для реалізації нових технологічних процесів:

  • виготовлення напівпровідникових легованих шарів субмікронної товщини зі заданими властивостями;
  • швидкого лазерного та фотонного відпалу іонно-імплантованих шарів;
  • формування високоефективних захисних та відновлювальних покриттів для реставрації деталей складної геометричної форми.

Наукові результати досліджень, які стосуються лазерного модифікування газотермічних покриттів, впроваджені на Державному підприємстві "Газотермік" для підвищення довговічності деталей гідравлічних систем транспортної техніки. Рекомендації щодо підвищення довговічності алюмінієвих сплавів прийняті до практичної реалізації АНТК "Антонов" і є перспективними для більш широкого використання в інших галузях промисловості.

За цикл наукових праць "Розроблення, дослідження і впровадження електрометалізаційних відновних і захисних покриттів" у 2008 р. авторський колектив, до складу якого входила Г.В.Похмурська, був відзначений премією ім.Г.В.Карпенка НАН України.

Співробітники відділу отримали такі міжнародні гранти:

Гранти УНТЦ №590, №613, №1709, №3623, №5032.

За тематикою досліджень співробітниками відділу налагоджені наукові контакти з Інститутом фундаментальних проблем техніки у Варшаві та Інститутом металургії та інженерії матеріалів у Кракові Польської Академії Наук; навчально-науковим центром мікроелектроніки та нанотехнологій у Жешуві (Польща); Лювенським Католицьким Університетом (Бельгія), Федеральною державною бюджетною освітньою установою вищої професійної освіти «Національним дослідницьким Томським державним університетом» (Росія), науково-виробничим підприємством "Карат" у Львові.

За результатами досліджень з основних наукових напрямків відділу захищено чотири докторські (Г.В.Пляцко, С.Г.Кияк, В.В.Гафійчук, Г.В.Похмурська) і тринадцять кандидатських дисертацій (В.М.Максимович, Є.В.Новосад, Б.К.Котлярчук, О.О.Чабаненко, Г.В.Савицький, О.Ю.Бончик, Б.С.Вус, В.І.Демчук, Д.І.Попович, А.О.Загіней, В.К.Савчук, Р.І.Лесюк, А.С.Середницький).