Struktur-Eigenschafts-Korrelationen von intermetallischen Verbindungen stehen im Mittelpunkt der Forschung. In diesem Zusammenhang werden Synthese, Kristallzüchtung und Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften intermetallischer Phasen durchgeführt. Verbindungen von Übergangsmetallen mit wandernden d-Elektronen und Seltenerdmetallen mit lokalisierten f-Elektronen zeigen interessante Eigenschaften, da elektronische Korrelationseffekte beobachtet werden können. Diese Effekte führen zu ungewöhnlichem Verhalten wie Misch- und Zwischenvalenzzuständen, schweren Fermionen, Nicht-Fermi-Flüssigkeiten, Supraleitung, Kondo-Isolatoren, Kondo-Halbleitern, Quantenkritikalität etc. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang sogenannte Käfigverbindungen, bei denen positiv geladene Kationen in einen vergrößerten negativ geladenen Käfig eingelagert sind. Typische Vertreter solcher Materialien sind Klathrate, gefüllte Skutterudite (LaFe₄P₁₂-Typ) und Remeika-Phasen (Yb₃Rh₄Sn₁₃-Typ). Die beiden letzteren sind strukturell mit der einfachen Perowskitstruktur verwandt. Heute sind mehr als 100 ternäre Remeika-Phasen bekannt. Da die genauen Kristallstrukturen und physikalischen Eigenschaften vieler dieser Phasen noch nicht ausreichend untersucht sind, bilden sie einen Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe Kristallphysik. Die physikalischen Eigenschaften von Pniktid- und Chalkogenid-haltigen Mineralen und mineralähnlichen Verbindungen, insbesondere im Hinblick auf ihre Anwendung als potentielle Thermoelektrika, sind ebenfalls Gegenstand der Forschung.