Першою надрукованою роботою в лабораторії діелектриків виявилося дослідження проходження повільних [[електрон]]ів крізь тонкі металеві плівки.
Талант Ігоря Васильовича особливо виявився при відкритті [[сегнетоелектрикаСегнетоелектрика|сегнетоелектрики]]. Деякі аномалії в діелектричних властивостях сегнетової солі були описані до нього. Разом з Кобеко він виявив, що ці властивості аналогічні магнітним властивостям [[феромагнетик]]ів, і назвав такі [[діелектрик]]и сегнетоелектриками. У [[1930]] році Курчатова призначають завідуючим фізичним відділом Ленінградського фізико-технічного інституту. І в цей час він починає займатися атомною фізикою. Приступивши до вивчення штучної [[радіоактивність|радіоактивності]], що виникає при [[опромінювання|опромінюванні]] [[Ядро атома|ядер]] [[нейтрон]]ами, або, як тоді називали, до вивчення [[ефект Фермі|ефекту Фермі]], Ігор Васильович вже в квітні 1935 року повідомив про відкрите ним разом з братом Борисом і Л. І. Русиновим нове явище - [[ізомер]]ію штучних атомних ядер.
Ядерна ізомерія була відкрита при дослідженні штучної радіоактивності [[бром]]у. Подальші дослідження показали, що багато атомних ядер здатні приймати різні ізомерні стани.
