先进材料与结构分析研究部在金沙集团1862cc北京电子显微镜重点实验室与物理所三个相关课题小组的基础上于1996年正式成立。实验室在深入开展电子显微学理论和实验方法研究的基础上，注重其在凝聚态物理学、材料科学及生命科学中的应用。在准晶，纳米材料和强关联材料研究中，曾取得重要研究成果，荣获过“第三世界科学院物理奖”、“何梁何利奖”等二十余项国家、部委科技奖励。近几年内，引进多名优秀人才。目前实验室的研究工作主要涉及电子全息、电子能量损失谱，高分辨电子显微学，会聚束电子衍射，准晶、纳米材料微结构分析、多种无机材料的结构和相图，巨磁电阻多层膜及隧道结以及强关联材料的电荷有序化研究。利用计算机模拟和理论模型化方法对实验的数据进行深入分析。