大连理工大学等离子体物理专业是全国重点学科，依托三束材料改性教育部重点实验室，拥有教育部磁约束聚变研究中心（大连）、辽宁省先进薄膜与集成电路刻蚀技术重点实验室（学科共建）、大连市先进聚变能源重点实验室（筹）。等离子体物理专业分为高温等离子体物理和低温等离子体物理两大方向，针对等离子体物理的关键科学问题和重要应用，面向世界科技前沿和国家重大需求开展研究。高温等离子体主要面向磁约束核聚变能研究，分为磁约束聚变等离子体物理、托卡马克边界等离子体物理、等离子体与器壁相互作用3个研究方向。低温等离子体包括低气压射频等离子体物理（面向大规模集成芯片等离子体刻蚀、空间电推进等）和大气压放电等离子体（面向放电环境治理、等离子体消杀、飞行控制、电磁波相互作用等）。研究手段分为理论、大规模数值模拟、先进等离子体诊断、大型装置实验和低温等离子体应用技术等。学科现有职工53人（教授25人），包括国家级高端人才5人、国务院学科评议组成员2人，国家磁约束核聚变（ITER）计划重大专项项目首席科学家 2人次、青年首席科学家6人，省部市级各类人才20余人。近年来获得省部级奖5项，承担国家级重大科研项目和企业委托科技攻关项目总经费3亿余元，培养等离子体物理毕业生获国内最高奖项“蔡诗东等离子体物理奖”6人次、全国百篇优秀博士论文提名奖1人、辽宁省优秀博士论文奖5人。

理论物理

    量子信息、量子调控、高能重离子碰撞、粒子物理唯象理论、引力理论与宇宙学、统计物理与凝聚态理论等。对开放系统几何相位、纠缠的度量与制备进行了系统研究，解释了纠缠sudden death的物理机制，其中qubit与量子相变环境耦合的几何相位理论预言得到实验验证；对Z-工厂物理和暗能量宇宙学开展研究，为中国建造直线对撞机进行前期理论论证；结合天文观测数据，检验了部分暗能量模型的可行性。

凝聚态物理

(1)表面及薄膜物理，包括薄膜生长机制、功能薄膜的合成与表征、载能束与物质相互作用、光电半导体薄膜特性。(2)功能材料物理，包括材料的光电性能、铁磁性、铁电性、气敏特性及相关功能器件，自旋电子学材料与器件和拓扑材料新器件等。(3)计算凝聚态物理，包括凝聚态物质的原子结构与新相、能带结构与电输运特性、力学和热学性质，计算材料设计，低维材料（团簇、纳米线、二维材料）的凝聚态物理，极端条件下的凝聚态物理等。

原子与分子物理

(1)超冷原子分子及其量子调控, 包括光缔合与磁缔合(Feshbach共振)；电磁场调控超冷原子或分子碰撞反应；超冷分子的结构与光谱；激光冷却分子；超低温少体物理。(2)超快强激光与原子分子相互作用的标量与矢量性质: 包括分子在飞秒强激光场中激发、解离与电离动力学；利用飞秒脉冲激光控制分子定向与取向；研究光电子角分布(成像)、离子角分布(成像)、光电子动量谱；研究分子定向与取向对光解离/光电离过程的影响；(3)材料(原子/分子)的快速/超快光物理与光化学动力学,  从光谱实验数据中提取发生在分子内或分子间的快速与超快光物理/光化学动力学信息。

光学

    光学专业注重理论和实验的结合以及各学科的交叉融合，开展以纳米光电技术、表面等离子基元共振（SPR）光子学与光纤传感技术、太阳能技术以及原子分子反应机理为中心的科学研究工作。包括纳米光子学理论和实验的研究、纳米材料的制备及其光电特性和应用技术研究以及太阳能技术与器件的研究。主要有纳米光电子技术、光纤SPR传感器技术、纳米检测和微操作技术、纳米材料的制备及应用、扫描探针显微技术、表面增强拉曼光谱技术、高效太阳能技术、分子反应动力学研究及以上技术在生命科学、能源环境、信息存储、材料科学、微纳米加工等方面的交叉应用研究。