В 1959 году в результате разделения физико-математического факультета на физический и механико - математический был создан физфак. С отделением от ГИФТИ ряда профессор отделов и лабораторий, на базе которых были созданы НИИ прикладной математики и кибернетики (1964) и НИИ механики (1975), физика твердого тела стала ведущим научным направлением в ГИФТИ, определившим и профиль подготовки специалистов-физиков. Факультет и институт, представляющие собой единый учебно-научный комплекс, совместно решают важные научно-технические проблемы по ряду направлений, из которых наибольшее развитие получили следующие три. Кристаллография и структурный анализ. Свыше 30 лет на кафедре кристаллографии и в ГИФТИ в сотрудничестве с Институтом кристаллографии АН СССР ведутся исследования атомной структуры кристаллов и процессов выращивания кристаллов из растворов.
Горьковская школа, которой с 1946 года руководит академик Н. В. Белов, получила мировую известность своими работами по теории черно-белой и цветной симметрии, разработке прямых методов расшифровки кристаллических структур, исследованию атомной структуры множества сложных неорганических и органических соединений. Говоря о работах в этой области, Н. В. Белов отмечал: «Ровно половина фиксируемых, документально осязаемых результатов связана с исследованиями в Горьковском университете». А. В. Беллюстиным и его коллегами изучены закономерности роста кристаллов ряда соединений из растворов, сформулированы условия, определяющие равновесную форму кристаллов в поле тяжести. На основе проведенных исследований разработаны новые методики выращивания крупных совершенных кристаллов, широко применяемых в новейших областях электронной техники. Физика металлов. Под руководством профессора В. А. Апаева в ГИФТИ ведутся исследования и разработки в области магнитного фазового анализа металлов и сплавов. Создана серия опытных установок магнитного фазового анализа (МАГ), позволяющих получать при исследовании сплавов богатую и качественно новую информацию. Изучена кинетика фазовых превращений в ряде легированных сталей при различных видах обработки в связи с решением практических задач улучшения их конструкционных и технологических характеристик. С 1965 года сначала на кафедре экспериментальной физики, а с 1968 года на вновь организованной кафедре физики металлов физического факультета под руководством доктора технических наук И. Е. Курова осуществляется подготовка специалистов по физике прочности и пластичности твердых тел и ведутся исследования физических процессов, определяющих прочность и долговечность металлов, сплавов и полимеров. Физика полупроводников и диэлектриков. На кафедре физики диэлектриков и полупроводников и в ГИФТИ под руководством профессора И. А. Карповича проводятся исследования механизма электронных и фотоэлектронных процессов в объеме и на поверхности полупроводниковых пленок сложного состава. Выявлены специфические особенности этих процессов в полупроводниковых пленках, связанные с высокой плотностью дефектов, наличием межкристаллических барьеров, размерными эффектами, сильным влиянием состояния поверхности на свойства пленок. Впервые экспериментально обнаружены квантовые размерные эффекты в полупроводниковых пленках. В последние годы начаты исследования электрофизических свойств нового класса перспективных полупроводниковых материалов — тройных алмазоподобных полупроводников типа А2В4С5. Широкую известнбсть у нaс и за рубежом получили исследования профессора П. В. Павлова с сотрудниками в области разработки физических основ диффузионного и ионно-лучевого легирования полупроводников. Проведен теоретический анализ дислокационных структур в полупроводниках со структурой типа алмаза и исследовано их влияние на процессы диффузии примесей в германии И кремнии. Теоретически и экспериментально исследовано влияние внутренних электрических полей и комплексо-образования на однокомпонентную и многокомпонентную диффузию примесей в полупроводниках, процессы радиационно-ускоренной диффузии в германии, кремнии и арсениде галлия при ионной имплантации. Изучены структурные, фазовые превращения и другие эффекты в твердом теле, сопровождающие ионное внедрение: предложена и обоснована модель амор-физации кристаллических структур через накопление точечных дефектов, обнаружены эффекты радиационно-ускоренного отжига, кристаллизации аморфных пленок, появление ферромагнитизма в облученных ионами инертных газов слоях кремния, проявления донорных свойств азота при имплантации его в германий и кремний. Учеными ГИФТИ и физического факультета также внесен значительный вклад в теорию зондовых методов измерения параметров полупроводников, теорию периодических полупроводниковых структур (сверхрешеток), теорию дефектов в кристаллах и их взаимодействия, разработку физических основ вакуумной эпитаксии полупроводников, новых методов получения диэлектрических пленок.
