1993年，南京大学成立了材料科学与工程系，由闵乃本院士担任系主任，刘治国(物理)和孙祥祯(化学)教授担任副系主任。在学科初创阶段，针对信息产业，尤其是微电子和光电子产业的快速发展，对高技术信息功能材料和器件有着迫切需求，南京大学凭借自身在物理和化学基础学科的强大底蕴，以及在功能材料领域的长期研究积累，明确了材料物理与化学学科的发展方向，即聚焦功能材料，特别是信息功能材料。
他们确立了以材料的结构性能为核心，融合精细人工合成化学与现代光电子技术的交叉研究路径，强调从材料的合成制备、结构性能研究到器件应用的全过程。这一学术方向促使他们建立了晶体生长、有机金属化学气相沉积、脉冲激光沉积和团簇薄膜材料实验室，并积极参与国家级高技术研究发展计划(863)项目。
南京大学在国际上率先利用铁电超晶格LiNbO3晶体，成功研发出毫瓦级小型全固化蓝光激光倍频器和工作频率高达1GHz的超高频声学换能器。这一成果被八五“863”专家委员会高度评价，认为具有“国际先进水平的创新性研究”，展现了其在该领域的领先地位。
南京大学材料物理与工程系起源于物理与化学学科的交叉。1990年,在南京大学固体微结构物理国家重点实验室和配位化学国家重点实验室的基础上,组建了材料科学研究所。