Centar izvrstnosti za napredne materijale i senzore (CEMS) je najveći nacionalni ZCI iz područja prirodnih znanosti s dominantnom orijentacijom na eksperimentalna istraživanja. Primarni i zajednički cilj Centra je sitneza naprednih materijala i struktura, posebno onih koje se mogu primijeniti i u drugim domenama temeljne i primijenjene znanosti čime će se stvoriti i podloga za inovacije i transfer tehnologija. Znanstvenici provode istraživanja u četiri istraživačke jedinice: fizika i tehnologija ionskih snopova, novi funkcionalni materijali, grafen i srodne dvodimezionalne strukture te fotonika i kvantna optika. Kako bi ojačali kapacitete za razvoj eksperimentalnih istraživanja u području fizike materijala i šire, projektom se planira značajna modernizacija opreme te širenje ekspertiza novih generacija znanstvenika.