Συνεργαζόμενο Μέλος ΔΕΠ

Από το 1988 μέχρι το 1992 ήταν ερευνητής ΙΤΕ - ΙΗΔΛ. Από το 1992 μέχρι το 1996 ήταν Επίκουρος Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης, όπου και προάχθηκε στη βαθμίδα του Αναπληρωτή Καθηγητή το 1996 και το 2004 σε Καθηγητή. Συνταξιοδοτήθηκε και εξελέγη ομότιμος καθηγητής το 2020. Από το 1992 έως το 2024 ήταν συνεργαζόμενο μέλος ΔΕΠ με το ΙΗΔΛ-ΙΤΕ και από το 2020 είναι Chief Scientific Advisor του ELI-ALPS. Εντάχθηκε στο ΙΑ-ΙΤΕ το 2024 ώστε να συνεισφέρει με την πολύχρονη εμπειρία του σε υποδομές και έρευνα αιχμής με χρήση laser, στα αναπτυξιακά προγράμματα του Αστεροσκοπείου Σκίνακα στην περιοχή ασφαλών τηλεπικοινωνιών με δορυφόρους με υπέρυθρα laser. 

Εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός υπότροφος στο University of Chicago (2005-2008) και στο Jet Propulsion Laboratory της NASA και του Caltech (2008-2011). Εκλέχθηκε Επίκουρος Καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής το 2011, και ήλθε στην Κρήτη το φθινόπωρο του 2012. Τη χρονιά 2011-2012 διετέλεσε Επισκέπτης Ερευνητής στο Max-Planck Institute for Radioastronomy στη Βόννη της Γερμανίας. Προήχθη στη βαθμίδα του Αναπληρωτή Καθηγητή το 2018 και την ίδια χρονιά διασφάλισε για την έρευνά του το ιδιαίτερα ανταγωνιστικό ERC Consolidator grant με τίτλο "Polar-Areas Stellar-Imaging in Polarization High-Accuracy Experiment - PASIPHAE". Το 2023 προήχθη σε Καθηγητή.

Από το 2000 έως το 2008 εργαζόταν ως ερευνητής Αστροφυσικός στο Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics στο Cambridge, ΜΑ, των ΗΠΑ. Εκεί είχε τη ευκαιρία να ασχοληθεί με τα πρώτα δεδομένα από τη νέα γενιά παρατηρητηρίων ακτίνων-Χ της NASA και της ESA (Chandra και XMM-Newton αντίστοιχα). Στο Πανεπιστήμιο Κρήτης ήλθε ως Επίκουρος Καθηγητής τον Σεπτέμβριο του 2008 και προάχθηκε στη βαθμίδα του Αναπληρωτή Καθηγητή το 2015 και σε αυτή του Καθηγητή το 2020. Το 2014 διασφάλισε για την έρευνά του το ιδιαίτερα ανταγωνιστικό ERC Consolidator grant με τίτλο "Διπλά αστρικά συστήματα με προσαύξηση μάζας σε κοντινούς γαλαξίες: Παρατηρήσεις και Προσομοιώσεις (A-BINGOS)". Εξελέγη Καθηγητής Παρατηρησιακής Αστροφυσικής το 2020. Διατελεί Πρόεδρος του Τμήματος Φυσικής από την 1η Σεπτεμβρίου 2023.

Εργάστηκε ως μεταδιδακτορική υπότροφος στο Ινστιτούτο Κοσμολογικής Φυσικής του University of Chicago από το 2005 ως το 2008 και ως υπότροφος Einstein στο Caltech από το 2008 ως το 2011. Τη χρονιά 2011-2012 ήταν επισκέπτρια ερευνήτρια στο Max-Plank Institute for Radioastronomy. Το 2010 εκλέχτηκε Επίκουρη Καθηγήτρια στο Τμήμα Φυσικής, και ήλθε στην Κρήτη το φθινόπωρο του 2012. Το 2014 έλαβε το «Βραβείο L'Oreal-UNESCO για τις γυναίκες στην επιστήμη». Προήχθη σε Αναπληρώτρια Καθηγήτρια το 2018 και σε Καθηγήτρια το 2023. Από το 2021 είναι Αναπληρώτρια Διευθύντρια του Ινστιτούτου Αστροφυσικής και από το 2023 είναι επίσης Associate Editor του επιστημονικού περιοδικού Astronomy & Astrophysics. Το 2024 διασφάλισε για την έρευνά της το ιδιαίτερα ανταγωνιστικό ERC Synergy grant με τίτλο "MW-Atlas" για να δημιουργήσει έναν τρισδιάστατο Άτλα του Γαλαξία μας. Από τις 27 Φεβρουαρίου 2025 διατελεί Διευθύνουσα του ΙΑ.

Ήλθε στο Πανεπιστήμιο Κρήτης ως επίκουρος καθηγητής το 1985. Στη συνέχεια εξελίχθηκε σε αναπληρωτή καθηγητή το 1990 και εξελέγη στην βαθμίδα του καθηγητή το 2005. Συνταξιοδοτήθηκε και εξελέγη ομότιμος καθηγητής του Τμήματος Φυσικής το 2009. Υπήρξε ο ιδρυτής και Διευθυντής του Αστεροσκοπείου Σκίνακα, από το 1985 έως τη συνταξιοδότησή του. Το 2019, 10 χρόνια μετά την συνταξιοδότησή του, το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το Ινστιτούτο Αστροφυσικής τον τίμησαν για την προσφορά του ονομάζοντας τον ξενώνα του Αστεροσκοπείου Σκίνακα "Ξενώνας Ιωάννης Παπαμαστοράκης". Από το 2001 είναι ο Πρόεδρος της συντονιστικής επιτροπής του "Onassis Foundation Science Lecture Series", οι  οποίες οργανώνονται κάθε Ιούλιο στις εγκαταστάσεις του ΙΤΕ στο Ηράκλειο.

Εργάστηκε ως συνεργάτης έρευνας στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Southampton της Μεγάλης Βρετανίας από το 1993 μέχρι το 1994 καθώς και το 1997. Από το 1998 μέχρι και το 2000 εργάστηκε στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης ως επιστημονικός συνεργάτης. Από το 2001 έως το 2002 εργάστηκε ως ερευνητής Δ στο ΙΤΕ. Το 2003 εκλέχθηκε στο Πανεπιστήμιο Κρήτης ως Επίκουρος Καθηγητής, εξελίχθηκε σε Αναπληρωτή Καθηγητή το 2009, και στη βαθμίδα του Καθηγητή το 2014. Διατέλεσε Πρόεδρος του Τμήματος Φυσικής από το Νοέμβριο του 2015 έως τον Αύγουστο 2019.

Ήταν μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Caltech (1979-1981) και στο Ινστιτούτο Ανωτάτων Σπουδών του Princeton (1981 - 1984). Κατά την περίοδο 1984-1985 ήταν επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Columbia της Νεας Υόρκης (ΗΠΑ) πριν έλθει ως επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης το 1985. Εξελίχθηκε σε αναπληρωτή καθηγητή το 1989 και σε καθηγητή το 1997. Διατέλεσε Πρόεδρος του Τμήματος από το 1999 εώς το 2003 καθώς και Κοσμήτορας της Σχολής Θετικών & Τεχνολογικών Επιστημών από τον Σεπτέμβριο του 2008 έως τον Μάιο του 2013. Κατά την περίοδο 2012-2016 υπήρξε μέλος του Συμβουλίου Ιδρύματος του Πανεπιστημίου Κρήτης. Συνταξιοδοτήθηκε και εξελέγη ομότιμος καθηγητής του Τμηματος Φυσικής το 2016. Το 2018 εκλέχθηκε μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Ευρωπαϊκής Αστρονομικής Εταιρείας. Το 2019 το Παν. Κρήτης τον τίμησε με το Βραβείο Εξαίρετης Πανεπιστημιακής Διδασκαλίας "Στέλιου Πηχωρίδη". Το 2019 το Ινστιτούτο Αστροφυσικής θεσμοθέτηση προς τιμή του τη "Διάλεξη Νικόλαος Κυλάφης".