材料科學專業申請難度大嗎？附相關學校分析

材料科學與工程是研究材料的製備或加工工藝、材料結構與材料性能三者之間的相互關係的科學。

材料其實是一門高度交叉的學科，所涉及的理論包括固體物理學，材料化學，與電子工程結合，則衍生出電子材料，與機械結合則衍生出結構材料，與生物學結合則衍生出生物材料等等。

材料科學是一門以實驗為主的基礎學科，比起電子工程，計算機科學，物理，化學這些學科來說，申請人數要少很多，在美國的大學裡，材料專業並不是十分普及，只有偏重工程類的院校才設有這個專業，因此總體的競爭不是非常激烈，當然，對於和先進電子技術和納米科技相關的研究方向，比如微機電系統，納米光電子材料，納米生物材料等方向的競爭要比傳統的金屬或者非金屬材料的競爭激烈一些，不過獲得獎學金還是比較容易的，絕大部分申請者只要能被錄取，都能獲得全額獎學金資助。

二級學科分析

1

金屬材料

MetallicMaterials

研究內容主要包括鋼鐵材料，以及其他合金比如TiAl，NiAl等金屬間化合物和非晶態合金，主要研究合金的相變，微觀組織對金屬材料力學和物理性能的影響，金屬基複合材料的組織和性能的關係，材料的失效分析等等。

申請分析：這個方向是材料領域最古老最傳統的方向，競爭不是很激烈，對GPA以及GT成績的要求都不是很高，申請者一般都是國內大學裡金屬材料或者金相專業的學生，即使學校一般，GPA在3.0 左右，TOEFL600左右，GRE1250左右，都比較容易獲得TOP100之內學校這個方向的PhD全獎。當然這個專業申請的人並不多，將來的就業範圍基本上就是金屬材料的科研領域，社會上的實用性比較差，就業前景不太好。

2

無機非金屬材料

CeramicMaterials

研究內容主要包括陶瓷材料的製備研究，如粉末冶金法，高溫燒結法等等，以及陶瓷基複合材料的組織和性能的關係，還有一些功能套磁的研究，例如鐵電陶瓷，壓電陶瓷等等。

申請分析：這個專業方向也屬於比較傳統的方向，申請人數不是很多，不過近幾年，陶瓷領域的發展比金屬材料要迅速很多，例如，高溫超導陶瓷材料的發現對經濟產生了比較大的影響，目前在這個領域的研究非常活躍。因此這個申請方向比金屬材料競爭激烈，不過申請的人數不是很多，將來就業的前景比金屬材料要好，不僅可以在科研機構搞研究，而且某些陶瓷材料比如高溫超導材料已經實現了產業化，就業的前景還是比較好的。

3

高分子材料

Polymer/OrganicMaterials

研究內容包括生物材料，導電高分子材料，生物高分子材料，自組織生物材料，水溶膠以及高分子材料的製備以及高分子材料加工－形貌－特性的關係的研究。

申請分析：最近幾年高分子材料的發展非常迅速，有很多美國大學都在高分子的研究領域投入了巨大的科研力量，這個領域不像金屬材料，經過上百年的發展已經到了非常成熟的地步。高分子的興起才幾十年，研究成果層出不窮，高分子導電，軟光刻技術的發展對電子工業的發展起到了巨大的推動作用。因此這個方向的競爭是比較激烈的。申請這個方向的學生一般來自高分子材料專業，還有化學系和化工系的學生。

4

電子，光學與磁性材料

Optical,Electronic and Magnetic Materials

這個方向主要研究半導體材料和器件，光電子材料和器件，磁性薄膜材料和器件，薄膜的生長，表面和界面的電子特性，微電子加工技術。

申請分析：這個研究方向是材料領域中競爭最激烈的方向，它和電子產業的發展有非常密切的關係，目前半導體領域的技術更新非常迅速，半導體晶元的發展非常迅速，這個研究方向是半導體晶元製造的重要基礎。因此未來的就業前景是非常樂觀的。

5

計算材料科學

ComputationalMaterials Science

主要是利用MonteCarlo模擬以及分子動力學的方法進行材料結構，特性的模擬和理論計算，材料熱力學和動力學過程的模擬，超大大分子材料的理論計算，複雜材料的統計力學計算等等。

申請分析：這個領域主要是理論研究，申請的人比較少，競爭不激烈。這個領域PhD學習難度比較大，完成學位的時間比較長，最短也要5年，一般都是6年。就業前景很差。

材料科學發展的新興方向

最近十幾年，材料科學的發展具有高度交叉的特點，很多從事材料研究的學者都來自物理，化學，生物，電子工程等不同的背景。目前最尖端的材料研究領域是納米線，納米碳管的研究，以及半導體量子點，量子阱材料的研究以及MEMS（微機電系統）的研究，比如納米齒輪，納米機器人等等，還有生物材料，比如人造器官，藥物載體等等。

這些領域都是材料科學的研究範疇，但是又和其他學科有密切的聯繫。

材料類專業的特點分析

美國有材料科學的大學分別有自己不同的特點，從名稱上看都叫材料科學與工程，但實際上不同的學校研究的方向和側重點有很大的差別，不同學術背景的申請者應該選擇適合自己的學校申請。下面對美國開設材料科學與工程的學校進行分類說明。

1．綜合材料類

這類學校是指上述所有領域的研究方向全部包括的學校，這些學校的綜合排名和專業排名都非常高，申請難度比較大：

University of Illinois-UrbanaChampaign

University of California atBerkley

MIT

Northwestern University

Pennsylvania StateUniversity

Georgia Institute of Technology

CornellUniversity

2．偏重金屬材料方向的學校

這類學校的材料科學與工程系主要偏重粉末冶金，凝固與鑄造，合金相變，磁性材料的性能與製備，材料的力學性能等等。

這類學校主要有

University of Tennessee, Michigan Tech,

New Mexico Institute of Mines and Tech,

University of Connecticut,

University of Missouri-Rolla,

PurdueUniversity,

Case Western Reserve University,

Michigan State University,

Auburn University,

Worcester Polytechnic Institute.

這類學校適合那些從事傳統金屬材料學習和研究的申請者。

3．偏重於高分子類材料的學校

University of Virginia,

Universityof Delaware,

University of California-Davis,

Clemson University，

SUNY-Stony Brook.

這些學校適合那些在中國從事高分子材料或者化學，化工背景的申請者。

4．高度交叉類的學校，偏重於新興納米材料，半導體材料，納米光電子材料的學校。

這類學校材料系研究的都是非常前沿的課題，他們的課題和教授都和其他的院系有非常緊密的聯繫，充分體現了當前材料研究的高度交叉性。

Princeton University（專門有普林斯頓材料研究院PRISM，主要從事納米光電子，納米量子材料了器件的研究，申請者不僅要有紮實的材料基礎，同時還必須有非常強的物理電子學背景，申請的難度很大）

University of California-San Diego(這個學校的材料系是不同的院系組合起來的，沒有專門的材料系的faculty，幾乎所有的項目都來自不同的院系。這樣的材料系適合具有物理，化學，電子工程等專業背景，並偏重材料研究的申請者，對於專門學習材料專業的申請者不是非常合適)

Columbia University（材料系是固體物理系和地質科學與採礦系共同組建的，主要從事半導體材料的研究，偏重於從固體物理的角度研究材料的特性，因此比較適合物理背景的申請者。材料系的申請者物理基礎比較單薄，申請比較困難）

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