材料物理教育部重點實驗室是在中國科學院院士霍裕平教授主持下，以鄭州大學物理工程學院的原金屬物理實驗室、半導體物理實驗室、低溫和超導物理實驗室、核技術應用實驗室、激光應用技術實驗室以及固體物理教研室為基礎于1998年組建而成的。2001年11月通過河南省科技廳組織的專家論證，被確定為河南省重點實驗室2001年12月經教育部批準開始籌建教育部重點實驗室，2003年12月通過教育部驗收，開始正式運行。實驗室先后得到了“九五”“211”工程、河南省重點學科、教育部“振興行動”計劃等專項經費的重點支持。實驗室現有冷場發射掃描顯微鏡、高溫性能實驗機、熱等加壓機、CVD薄膜沉積系統等大型實驗設備等一批結構分析和性能測試設備。
自成立以來，實驗室以“科研為國民經濟建設服務”為宗旨，緊密結合河南省地方經濟的特色、優勢產業及其對材料物理研究的實際需求，突出和強調物理學各分支學科以及物理學與材料學、化學等學科之間的相互交叉和綜合，通過與相關高等院校、科研院所和工業農業生產單位合作攻關，卓有成效地開展了一些具有重要意義的科研工作，并逐步形成了金屬材料與金屬物理、薄膜物理與薄膜材料、陶瓷材料與納米材料、材料計算與設計四個穩定且具有自己優勢和特色的研究方向。
研究方向
河南省材料物理重點實驗室是在中國科學院院士霍裕平教授主持下，以鄭州大學物理工程學院的原金屬物理實驗室、半導體物理實驗室、低溫和超導物理實驗室、核技術應用實驗室、激光應用技術實驗室以及固體物理教研室為基礎于1998年組建而成的。實驗室先后得到了“九五”“211”工程、河南省重點學科、教育部“振興行動”計劃等專項經費的重點支持，建設經費總額達3530萬元。實驗室于2001年11月通過河南省科技廳組織的專家論證，被確定為河南省重點實驗室。自成立以來，實驗室以“科研為國民經濟建設服務”為宗旨，緊密結合河南省地方經濟的特色、優勢產業及其對材料物理研究的實際需求，突出和強調物理學各分支學科以及物理學與材料學、化學、生物學等學科之間的相互交叉和綜合，通過與相關高等院校、科研院所和工業農業生產單位合作攻關，卓有成效地開展了一些具有重要意義的科研工作，并逐步形成了金屬材料與金屬物理、薄膜材料與薄膜物理、陶瓷材料、離子束與物質相互作用、材料計算與模擬等五個穩定且具有自己優勢和特色的研究方向。各個研究方向的主要內容是：
（1）合金材料與金屬物理。本研究方向主要針對世界鋁合金的鈦合金化趨向和我國含鈦鋁合金牌號明顯偏少的現狀，分別從凝聚態物理學和材料學角度對鋁合金加鈦的方式及其對合金材料組織、力學性能的影響展開研究。不同于傳統的純鋁熔配加鈦工藝，本研究著力于通過直接電解的方式實現鋁基合金的自然加鈦和晶粒的自細化，在簡化生產工藝、降低生產成本的同時，達到細化鋁合金組織、提高力學性能的目的，為豐富我國含鈦鋁合金的牌號、提高相關鋁合金產品的品質做出貢獻。
自1997年以來，先后完成了電解低鈦鋁合金生產技術的工藝實驗、工業實驗和工藝優化，系統研究了電解加鈦方式對鋁合金的微觀組織、力學性能和服役效能的影響，并通過實驗和理論計算分析了電解低鈦鋁合金的晶粒細化機理和強韌化機理，實現了工業應用含鈦鋁合金的直接電解生產。本研究在基本不改變我國現有鋁電解設施和電解工藝的前提下，通過電解槽中的鋁鈦共析實現鋁合金的自然加鈦。所生產的低鈦鋁合金晶粒細化效果好、抗衰退能力強，其綜合力學性能較傳統熔配加鈦方式生產的同類合金提高10%以上，并能明顯降低生產成本，在鑄造鋁合金、變形鋁合金等生產領域具有廣闊的市場前景。該研究先后兩次得到河南省重大科技攻關項目以及“211工程”重點建設學科項目的支持，項目涉及的關鍵技術獲得國家發明專利1項、河南省科技進步二等獎1項，通過省級科技鑒定3項。
課題組自主起草的《細晶鋁錠》作為國家有色金屬行業標準已于2004年12月通過終審并將于2005年6月頒布，徹底改變了將純鋁中的鈦視為雜質的傳統觀念，新增了XAl 99.70A－1～４等4種擁有自主知識產權的含鈦鋁合金新牌號。該工藝技術已在河南省登封電廠集團鋁合金有限公司等3個廠家用于生產A356、ZL108、6063等主要牌號的鋁合金，并用于汽車摩托車輪轂、發動機殼體和活塞、建筑型材等產品的實際生產，在提高相關產品性能的同時獲得了良好的經濟和社會效益，而且進一步推廣的市場潛力很大。
目前，課題組正在進一步拓寬直接電解鋁合金的研究范圍（如鋁鈧合金、鋁稀土合金及多元鋁基合金等），以期在取得基礎研究成果的同時，推動我國鋁工業的快速發展和科技進步，為市場提供更多性能優良的、能夠滿足不同需求的鋁合金新牌號。五年來，本研究方向還對金屬的激光表面改性與刻槽技術的若干關鍵問題進行了研究。在激光熔覆研究方面，首次通過在鎳基和鐵基自熔合金粉末中添加TiO2、V2O5、Nb2O3等氧化物的方法，獲得了細化晶粒、抑制裂紋和提高耐磨性能的良好效果，并通過對比實驗闡明了氧化物對熔覆層性能改善的作用機理（Surf. Coat. Tech .179, 265 (2004)）；在激光熱處理方面，研究了耐磨鑄鐵、中碳鋼、模具鋼、鋼軌鋼等激光淬火的機理，獲得了鑄鐵缸套、擠塑機換網器、U74鋼軌等零部件的成熟工藝，其中經過激光淬火的U74鋼軌已試鋪于京廣鐵路干線新鄉段，使用壽命提高一倍；自主研制的新型激光熱處理涂料已經在中原華工激光設備有限公司大量使用。
