材料物理與化學的主要研究方向有:
(1)介電超晶格及其微結構材料和器件
(2)電介質和鐵電薄膜及集成器件
(3)人工帶隙材料
(4)全氧化物異質結構和器件
(5)納米材料和納米電子學
(6)新型功能無機非金屬材料
(7)微結構材料的設計
(8)材料設計中的高性能計算
(9)非線性光子學
(10)低維納米材料的可控合成與組裝
(11)生物納米材料和生物醫用材料
(12)納米光子材料