(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
就业前景
材料物理与化学专业就业前景比较好,一是因为此专业既研究基础理论研究,更注重先进材料的研究与开发工作,再就是此专业涉及范围比较广泛,在各个行业都有很好的应用,所以此专业的就业面广。此专业的毕业生可在多晶硅(化工能源公司)、半导体(电子类公司)、物理、材料类、无损检测(探伤、压力容器厂家)等行业就业。另外在钢铁大型企业、飞机制造业、汽车制造业、IT相关产业等等，都需要精密的材料技术，就业前景看好。
就业方向
(1) 在相关科研部门从事从事材料物理与化学领域的科研、教学与产品开发工作。
(2) 在高等院校与科研院所从事相关教学和研发工作
(3) 工矿企业、贸易部门、政府机关从事科研、生产、检验和管理。
材料化学专业考研方向2：材料科学与工程
材料学专业研究生近年来的就业形势非常看好。北航毕业生毕业时能同时得到多个录取通知。很多人到政府机关、航空航天研究所、国家主流行业和世界知名高科技公司工作。2011年清华大学61名毕业研究生中赴重点单位就业率超过75%。
除了移动工具领域，材料学专业知识在大体积的固定工具领域也得到了广泛应用，如用太阳能材料代替常规发电的能源等。无论是在国家建设还是在日常生活领域，这个专业的就业形势都会越来越好。
材料化学专业考研方向3：材料工程
材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。
根据工程技术人员的工作性质，材料工程领域范围又可概括为：从事新材料的研究和开发、材料的生产工艺和设备的开发和设计、材料的特性分析和试验、材料成品的检测与质量控制、材料制品的加工及改性、材料制造业的管理和技术经济分析等。
材料化学专业考研方向4：材料学
材料学专业属于材料科学与工程专业下设的一个二级学科。材料学是研究材料组成、结构、工艺、性质和使用性能之间的相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料学是材料科学与工程的重要组成部分，是连接材料物理与化学和材料加工工程等学科的重要纽带。
