Кафедра нанотехнологии создана на физическом факультете в 2004 году при участии академика В.И. Минкина. На кафедре разрабатываются технологии синтеза диэлектрических и полупроводниковых нанокристаллов и наноразмерных гетероструктур методами ионно-плазменного и лазерного напыления. Физические свойства наноматериалов исследуются методами микроскопии, рентгеноструктурного анализа и колебательной спектроскопии. Научные исследования выполняются в сотрудничестве с Южным научным центром РАН, НИИ радиосвязи, НИИ механики и прикладной математики им. И.И. Воровича, НИИ физики при ЮФУ и рядом зарубежных лабораторий Германии, Франции, Португалии и США.