Η διάρκεια, όπως και ο ελάχιστος χρόνος φοίτησης, του ΠΜΣ είναι τρία (3) εξάμηνα. Τα δύο (2) πρώτα είναι εξάμηνα εκπαίδευσης και το 3ο εξάμηνο ενασχόλησης και συγγραφής της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας. Για τη λήψη του ΔΜΣ απαιτείται η συγκέντρωση 90 μονάδων ECTS, οι οποίες κατανέμονται ισομερώς στα τρία (3) εξάμηνα.
To Α’ εξάμηνο περιλαμβάνει τέσσερα (4) υποχρεωτικά μαθήματα και ένα (1) μάθημα Επιλογής. To Β΄ εξάμηνο περιλαμβάνει ένα υποχρεωτικό μάθημα και τέσσερα (4) μαθήματα επιλογής. Το Γ’ εξάμηνο διατίθεται για τη συγγραφή και εξέταση της μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας. Ο κάθε φοιτητής εκπονεί στο 3ο εξάμηνο μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία σε θέμα σχετικό με ένα από τα μαθήματα του Προγράμματος, την οποία και υποστηρίζει δημόσια ενώπιον τριμελούς εξεταστικής επιτροπής που ορίζει η ΣΕ.
Η δομή του προγράμματος και τα μαθήματα παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα.
| Μαθήματα | Εξάμηνο | Πιστωτικές Μονάδες/ ECTS |
| 1ο εξάμηνο | ||
| Υποχρεωτικά Μαθήματα | ||
| Υ1.1 Μεθοδολογία Έρευνας Ι | 1ο | 2 |
| Υ1.2 Φυσική και Χημεία Υλικών | 1ο | 7 |
| Υ1.3. Φωτονική και Λέιζερ | 1ο | 7 |
| Υ1.4. Υπολογιστικές τεχνικές και αλγόριθμοι | 1ο | 7 |
| Επιλογή ενός από τα ακόλουθα | 1ο | 7 |
| Ε1.1 Προχωρημένες μέθοδοι ανάλυσης δεδομένων | 1ο | 7 |
| Ε1.2. Θέματα Κβαντικής Στατιστικής Μηχανικής κλπ. | 1ο | 7 |
| Ε1.3. Ειδικά θέματα στην φυσική υψηλών ενεργειών Ι* | 1ο | 7 |
| Σύνολο εξαμήνου | 30 | |
| 2ο εξάμηνο | ||
| Υποχρεωτικά Μαθήματα | ||
| Y2.1 Σεμινάριο Μεθοδολογίας Έρευνας (2ο Μέρος) | 2ο | 2 |
| Επιλογή τεσσάρων από τα παρακάτω μαθήματα | 2ο | 7 |
| Ε2.1. Προηγμένα Υλικά για εφαρμογές | 2ο | 7 |
| Ε2.2. Πειραματικές τεχνικές χαρακτηρισμού υλικών | 2ο | 7 |
| Ε2.3. Επιστημονικοί υπολογισμοί στην επιστήμη υλικών | 2ο | 7 |
| Ε2.4. Εφαρμοσμένος Ηλεκτρομαγνητισμός & Μεταϋλικά | 2ο | 7 |
| Ε.2.5. Ραδιοτηλεσκόπια και Ραδιοαστρονομία | 2ο | 7 |
| Ε2.6. Ραδιοαστρονομικές Τεχνικές | 2ο | 7 |
| Ε2.7. Μικροηλεκτρονική | 2ο | 7 |
| Ε2.8. Ειδικά θέματα στην φυσική συμπυκνωμένης ύλης και της επιστήμης υλικών* | 2ο | 7 |
| Ε2.9. Ειδικά θέματα στον επιστημονικό υπολογισμό* | 2ο | 7 |
| Ε2.10. Ειδικά θέματα διαστημικής τεχνολογίας* | 2ο | 7 |
| Ε2.11. Ειδικά θέματα στην φυσική υψηλών ενεργειών ΙΙ* | 2ο | 7 |
| Σύνολο εξαμήνου | 30 | |
| 3ο εξάμηνο | ||
| Διατριβή Μεταπτυχιακής Ειδίκευσης | 3ο | 30 |
| Σύνολο Πιστωτικών Μονάδων | 90 |
*Τα μαθήματα αυτό θα προσφέρονται ανάλογα με τις απαιτήσεις του προγράμματος και τις εξελίξεις στην αντίστοιχη επιστημονική περιοχή μετά από απόφαση της Συντονιστικής Επιτροπής.
