Σύνθεση και χαρακτηρισμός νανοδομικών υλικών και λεπτών υμενίων με μεγάλη τεχνολογική σημασία. Εισάγονται οι κύριες μέθοδοι ανάπτυξης και οι θεμελιώδεις αρχές πάνω στις οποίες εδράζονται. Για παράδειγμα, μελετώνται η επιταξία με μοριακές δέσμες (Molecular Beam Epitaxy), η εναπόθεση με παλμικό λέϊζερ (Pulsed Laser Deposition), η εναπόθεση με χημικούς ατμούς (Chemical Vapor Deposition), εναπόθεση με ιοντικές δέσμες (Ion Beam Deposition), εξάχνωση και εναπόθεση (Sputtering), χημική σύνθεση και εναπόθεση πολυμερών (spin coating), μέθοδοι τύπου Sol-Gel (βασισμένες σε υγρά διαλύματα),  Παραδείγματα υλικών που θα μελετηθούν είναι νανοπορώδη οξείδια, νανοσωματίδια, ανόργανοι λεπτοί υμένες και μεμβράνες, nanowires, ημιαγωγικές κβαντικές δομές, ημιαγωγικά λεπτά υμένια, και αυτοοργανωμένες δομές. Έμφαση θα δοθεί στη θεμελιώδη γνώση που απαιτείται για τον ελεγχόμενο "bottom-up" σχηματισμό αυτών των υλικών. μέσω πολυμερισμού, precipitation, αυτοοργάνωσης, και μεταφοράς ύλης και ενέργειας. Το μάθημα αντλεί στοιχεία ανόργανης χημείας, φυσικοχημείας, χημικής κινητικής, φαινομένων μεταφοράς, και ενδο-επιφανειακής εφαρμοσμένης μηχανικής με σκοπό να θεμελιωθεί η εφαρμοσμένη μηχανική των προηγμένων υλικών.