材料科学与工程小方向简介(世毕盟留学).docx

材料科学与工程小方向简介材料科学与工程领域主要研究应用于工程和制造的各种材料的物理属性。以物理、化学和其他科学为基础，学生还将进一步学习高分子科学、固体物理学、相位变换、结晶学以及其他相关课程。其中还涉及X射线衍射、电子显微镜及其他仪器的使用，以检测材料的分子结构。通过学习这些课程,在原子和分子level上进行研究,研发出应用于生产的微型设备及系统。毕业生将有机会成为研究工程师，为制造企业、质量检测局以及政府机构工作。一开始，这个专业一直被认为是物理、化学，工程的分支研究领域，但从1940年开始，材料科学与工程开始被广泛的认为是一个独立的科学工程领域，融合冶金、陶瓷、固态物理和化学，是一个新的学术学科，它是融合而不是裂变。美国材料工程是一门以实验为主的学科，一般都开设在工学院下，也有开设在理学院下的学校。根据2017年US News world report必威体育精装版专业排名，top10的学校有：MIT 麻省理工学院Northwestern University 西北大学University of California, Santa Barbara加州大学圣塔芭芭拉分校（UCSB）Stanford university 斯坦福大学California Institute of Technology加州理工学院University of California—Berkeley加州大学伯克利分校University of Illinois – Urbana Champaign伊利诺伊大学香槟分校Georgia Institute of Technology佐治亚理工学院Cornell University康奈尔大学University of Michigan – Ann Arbor密歇根大学安娜堡分校广义上，材料专业可以分为材料科学、材料工程两部分：材料科学主要研究材料的组织、结构与性能的关系，探索自然规律，以便更好指导材料的成功应用。它考虑的是成分与结构对性质、使用效能的影响。材料工程重在研究材料在制备过程中的工艺和工程技术问题。它考虑的是合成与加工对性质、使用效能的影响。作为一门多学科汇集交叉领域，材料科学与工程既与物理、化学、力学、数学等基础学科紧密相连，也与制造技术紧密相关，所以在申请的过程中会有一些交叉申请。对于该专业的申请来说，大部分学校都有master和PhD学位，相对来说，PhD的申请者更受欢迎。一般来说，申请者需要有工程、物理或者化学背景，专业性较强，需要有一定相关设备的使用技能。该专业的课程任务也是相对繁重的，MIT对于不具有材料学背景的学生，需要额外学习一学期的材料学课程，以防学生无法跟上教学进度。Basically，材料工程专业的研究方向可粗分为五类：计算机材料科学Computational Materials Science无机非金属材料Inorganic Non-metal Materials金属材料Metallic Materials高分子材料Polymer Materials电子，光学与磁性材料Optical, Electronic and Magnetic Materials纳米材料和纳米复合材料Nanomaterials and Nanocomposites下面我们就从研究内容，申请要求，就业情况等方面了解下这几个方向。计算材料科学 Computational Materials Science 　　随着计算能力的提高，模拟材料的行为已经成为可能。这使材料科学家能够发现以前未知的材料的性质，以及设计新材料。到目前为止，新材料基本是通过耗时的试验和错误过程找到的。但是，现在人们希望计算方法能够大大减少这个时间，并允许设计调整材料的属性。这包括用密度泛函理论、分子动力学等方法对所有长度规模的材料进行模拟。研究内容：Computational Materials Science主要是利用计算机模拟以及分子动力学的方法进行材料结构，特性的模拟和理论计算，材料热力学和动力学过程的模拟，超大大分子材料的理论计算，复杂材料的统计力学计算等等，是材料科学研究里的“计算机实验”。申请分析：主要为理论研究，申请者较少，竞争不激烈。但该领域PhD学习难度比较大，完成学位的时间比较长，最短也要5年，一般都是6年，就业前景一般。　Top10里可申请的学校有:Stanford universityUniversity of California—BerkeleyUniversity of Illinois – Urbana Champaign（UIUC）　无机非金属材料Inorganic Non-metal Materials 　　无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一，是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化