Desde 1991, o grupo realiza pesquisas relacionadas as transformações de fase, com ênfase em solidificação, propriedades mecânicas e microestruturais dos materiais metálicos, semicondutores e compósitos buscando aplicações nas mais diversas áreas do conhecimento. Entre 1993 até 2001 fez parte do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, participando da criação do curso de mestrado com projetos na linha de processamento de imagens e materiais semicondutores. O Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais (PGETEMA) nucleou-se no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica com a inclusão, em 1998, de uma linha de pesquisa em Tecnologia de Materiais. O NUCLEMAT foi um dos núcleos centrais para a criação do PGETEMA, credenciado pela CAPES em 2001, e para a implantação do curso de doutorado, em maio de 2007. O NUCLEMAT se adaptou durante esses anos as diretrizes de inovação buscando parcerias outras universidades nacionais e internacionais.
