2023年成立，依托大湾区大学物质科学学院建设，开展科学研究、人才培养以及产学研合作，获批广东省教育厅普通高校重点实验室（学科类）、东莞市重点实验室。

实验室下设四个研究中心，包括先进结构材料与超材料研究中心、先进能源与催化材料研究中心、先进半导体与电子材料研究中心、先进功能与智能材料研究中心，以先进材料与中国散裂中子源、同步辐射光源、先进阿秒激光设施等大科学装置的前沿交叉研究为主题，面向先进材料领域的前沿挑战与产业痛点，致力于将中子散射、同步辐射X射线光学、超快阿秒光学等先进技术与先进材料科学前沿研究相结合，充分利用周边大科学装置，推动先进材料科学前沿与产业升级。

实验室主任：赵金奎

实验室副主任：郭文翰，陈虎，左小伟

实验室骨干成员：陈辰，刘莎，胡继云，何海燕，胡松柏，陈建琪，卢东冬，张国强，李昊昱，谢琳，董晓阳，奚修安，于华，张昊，牛越，李忠良，常建，魏志阳，钱坤