实验室依托于材料科学与工程（辽宁省重点学科）和等离子体物理（国家重点学科），发挥学科交叉优势，致力于发展：1）材料科学基础，侧重开展团簇尺度上的材料计算与设计；2）等离子体科学基础，侧重研究等离子体与物质作用以及等离子体产生基本过程；3）载能束及等离子体技术及其在材料科学上的应用，重点发展载能束材料加工产业化新技术与先进等离子体源技术，研究载能粒子作用下的材料表面、界面问题及相关材料制备与改性工艺。