材料物理与化学主要研究的方向有：
（1） 介电超晶格及其微结构材料与器件
（2） 介电、铁电薄膜与集成器件
（3） 人工带隙材料
（4） 全氧化物异质结构与器件
（5） 纳米材料与纳米电子学
（6） 新型功能无机非金属材料
（7） 微结构材料的设计
（8） 材料设计中的高性能计算
（9） 非线性光子学
（10） 低维纳米材料的控制合成和组装
（11） 生物纳米材料和生物医学材料
（12） 纳米光子学材料