材料科學(xué)與工程(Materials Science an Engineering)是一個多學(xué)科領(lǐng)域，涉及物質(zhì)的性質(zhì)及其在各個科學(xué)和工程領(lǐng)域的應(yīng)用。它是研究材料的制備或加工工藝、材料的微觀結(jié)構(gòu)與材料宏觀性能三者之間的相互關(guān)系的科學(xué)。涉及的理論包括固體物理學(xué)，材料化學(xué)，應(yīng)用物理和化學(xué)，以及化學(xué)工程，機(jī)械工程，土木工程和電機(jī)工程。

學(xué)位設(shè)置
在美國大學(xué)中，材料科學(xué)與工程專業(yè)一般是在工程學(xué)院下，有獨立的Department。之前說過其學(xué)位設(shè)置每個學(xué)校會有所不同，大體可以分為兩種情況：一是只開設(shè)MS和PHD學(xué)位，這里的MS學(xué)位通常是針對就業(yè)的Professional學(xué)位；另一種則是開設(shè)有常規(guī)的MS,MEng和PHD學(xué)位，MS通常是兩年，以授課為主，側(cè)重學(xué)術(shù)，畢業(yè)后可以選擇就業(yè)也可繼續(xù)攻讀PHD學(xué)位；而MEng則是一年，主要針對就業(yè)，更側(cè)重于實踐。值得注意的是，有不少學(xué)校只對國際生開設(shè)PHD課程，即使有MS學(xué)位的開設(shè)，招收國際學(xué)生的數(shù)量很少。

具體分支方向及研究內(nèi)容：
1、高分子材料 Polymer Materials
主要研究導(dǎo)橡膠、塑料、纖維、涂料、膠粘劑和高分子基復(fù)合材料以及這些材料的制備、表征、加工、形貌、特性。近些年高分子材料發(fā)展迅速應(yīng)用到生活中的各個領(lǐng)域，高分子材料發(fā)展時間不長，研究成果多，申請難度比較大，專業(yè)的回報率還是比較高的。高分子材料的應(yīng)用十分廣泛，比方說輪胎、液晶電視、甚至防彈衣、航天飛機(jī)上都能用到高分子材料。值得注意的是：化學(xué)工程專業(yè)下也有高分子方向，化學(xué)背景的學(xué)生有相關(guān)的課程背景也是可以申請材料專業(yè)下高分子方向的。
2、金屬材料 metallic Materials
金屬材料是最傳統(tǒng)的材料，如鋼鐵材料、非晶態(tài)合金、結(jié)構(gòu)金屬材料、功能金屬，它們的微觀結(jié)構(gòu)對材料力學(xué)和物理性能影響，合金中不同成份比例對材料硬度、韌性、拉伸強度的影響?，F(xiàn)在對于金屬材料的研究多與納米材料以及復(fù)合材料相結(jié)合。
3、無機(jī)非金屬材料 Ceramic Materials
主要研究水泥、玻璃、光導(dǎo)纖維、非金屬礦、絕緣材料、功能陶瓷如壓電陶瓷，由于陶瓷材料耐高溫、耐磨、硬度大在無機(jī)非金屬材料中應(yīng)用最廣泛。這幾年無機(jī)非金屬材料要比金屬材料發(fā)展迅速，尤其是陶瓷方面競爭比較激烈。
4、計算材料科學(xué) Computational Materials Science
這是一種工程技術(shù)手段，主要用計算機(jī)模擬以及分子動力學(xué)的方法進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)、特征模擬、復(fù)雜材料的統(tǒng)計力學(xué)、大分子材料理論。具體研究內(nèi)容例如：電子結(jié)構(gòu)和焊接、原子協(xié)議、電子材料的缺點及微觀結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和位相轉(zhuǎn)變、光子及電子機(jī)械內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。該方向?qū)τ趯W(xué)生的課程背景(計算機(jī)課程)要求比較嚴(yán)格，且必須要有相關(guān)的項目背景。
5、電子、光學(xué)、磁性材料 Optical、Electronic an Magnetic Materials
主要研究光學(xué)與光譜學(xué)、液晶、聚合物二級管、光電池和光子晶體、半導(dǎo)體材料和裝置、磁存儲器、磁性薄膜及磁性發(fā)電機(jī)裝置、壓電晶體的表面和界面特性。這個方向競爭最激烈，由于現(xiàn)在社會朝微電子方向發(fā)展，所以就業(yè)前景非常樂觀。近年來這個方向申請的人數(shù)逐漸增加，并且光電材料方向在電氣工程下也有設(shè)置，如果學(xué)生的電氣工程背景，課程中有材料相關(guān)課程，且有光電材料方面的項目，可以考慮申請材料專業(yè)。
6、生物材料Biomaterials
主要研究碳納米管的合成及自然材料的特征、無機(jī)材料的合成、有機(jī)和生物材料化學(xué)、材料加工、材料熱力學(xué)、生物應(yīng)用材料、分子細(xì)胞和生物力學(xué)、材料力學(xué)和生物材料、材料成像。在研究過程中也會和仿生學(xué)相結(jié)合，比方說人造骨骼和人造肌肉。
7、納米材料Nano Materials
主要研究量子力學(xué)、材料的機(jī)械性能、納米科學(xué)與工程、端口的納米機(jī)械和納米生物技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)材料、納米材料、納米材料的加工。納米材料也是屬于回報率比較高的一個研究方向，但是就業(yè)前景不是十分理想。
8、能源材料Energy Materials
主要研究太陽能電池、能量貯存、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境材料選擇、高級能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)、固態(tài)元件和能量轉(zhuǎn)換、材料的能量貯存、能量和材料制定政策、未來能源系統(tǒng)材料。應(yīng)用最為廣泛，也最常見的就是太陽能電池板了。
9、復(fù)合材料Composite materials
復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。

【微語】你踏上異國的土地,追逐夢想的翅膀,愿風(fēng)總是順著你的方向,讓每一步都充滿力量。