Photonische Materialien steuern die Ausbreitung von Licht durch ihre nanoskalige Struktur oder ihren Brechungsindex, einschließlich Photonic-Crystal-Strukturen, Metamaterialien und nichtlineare Optika. In der Werkstoffwissenschaft werden sie durch präzise Kontrolle von Zusammensetzung, Periodizität und Defekten entwickelt, um Bandlücken, Leitmoden oder nichtlineare Effekte zu erzeugen. Anwendungen umfassen Wellenleiter, Sensoren, Laser, Solarzellen und optische Informationsverarbeitung.