Nhóm nghiên cứu tập trung vào lĩnh vực quang tử tiên tiến (Advanced Photonics), với trọng tâm là thiết kế, mô phỏng và chế tạo các linh kiện quang học thế hệ mới dựa trên sợi quang tinh thể (Photonic Crystal Fiber - PCF), siêu vật liệu (metamaterials) và vật liệu 2D như Graphene, VO₂, MoS₂, BlueP/WSe₂.Các hướng nghiên cứu chính bao gồm:Phát triển các dạng cảm biến plasmon bề mặt (Surface Plasmon Resonance – SPR) có độ nhạy siêu cao phục vụ ứng dụng y sinh, môi trường và công nghiệp.Thiết kế phần tử siêu hấp thụ sóng Terahertz (THz absorbers) và siêu mạng hyperbolic cho các ứng dụng trong an ninh, năng lượng và cảm biến quang học.Kết hợp siêu vật liệu với công nghệ ăng-ten vi sóng (SIW technology) để phát triển thiết bị truyền thông không dây tốc độ cao.Tích hợp trí tuệ nhân tạo và mô phỏng số (FDTD, COMSOL) nhằm tối ưu hóa đặc tính của linh kiện quang tử và dự đoán hành vi vật liệu.Mục tiêu của nhóm là thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu cơ bản và ứng dụng thực tiễn, hướng đến việc phát triển các cảm biến, bộ khuếch đại và thiết bị quang học nhỏ gọn, thông minh, có thể tích hợp vào hệ thống Lab-on-Chip. Với tầm nhìn trở thành nhóm nghiên cứu hàng đầu trong khu vực về cảm biến quang tử và vật liệu 2D, nhóm của PGS. TS. Nguyễn Hoàng Hải đang không ngừng mở rộng hợp tác quốc tế, đào tạo sinh viên và nghiên cứu sinh, đồng thời đóng góp cho sự phát triển của công nghệ quang tử ứng dụng trong kỷ nguyên 5G – 6G và Internet of Things quang học.

Vật liệu mới, Khoa học và Công nghệ sức khỏe, Điện - Điện tử