簡單來說，材料學就是一門主要研究固態(tài)物質的結構、性質、性能和具體處理方式的學科。這四種性質之間相互影響，譬如晶體的堆積形式（亦即結構）會影響其導電及導熱性能，又譬如煅制合金與鑄造合金（不同的具體處理方式）會對晶體的結構和性能產生影響。一個有意思的現(xiàn)象是，某些金屬以及氧化物，當溫度低于居里溫度時體現(xiàn)永磁性，而當溫度高于居里溫度時磁性消失。也就是說，處理方式（溫度）的改變，改變了材料的結構（從無序到有序），因此材料磁性（性能）發(fā)生改變，并進一步影響該種材料在具體應用中性能的改變。通常改變其中一個角，其他的三個角也會相應變化，集中體現(xiàn)在材料性質的表征上。

材料學主要分四塊：冶金(metallurgy)、氧化物/陶瓷(Ceramics)、半導體(Semiconuctors)和高分子材料(Polymer)。冶金多少有些明日黃花的意思，畢竟現(xiàn)在美國的產業(yè)界就算直接與金屬領域相關也都往精細化生產發(fā)展，研究的主要內容是如何提高產品的附加值。當然，諸如洛克希德馬丁、波音、鎂光科技以及通用電氣這些公司仍有不少研究院在研究如何同時提高材料的韌度和強度，但也是少數(shù)了；氧化物是最近一個比較熱門的領域，一來是因為其應用廣泛，二來一些氧化物的生長方式確實比較會使發(fā)表的文章體現(xiàn)更高的質量（譬如用分子束外延技術或有機金屬化學氣相沉淀法）；半導體是一個工業(yè)發(fā)展比較成熟的領域，一般就業(yè)機會比其他領域更加多一些，但是通常來說發(fā)表文獻的引用因子也相對低一些。由于硅已經(jīng)被研究透了，因此現(xiàn)在的研究集中在三五、硅鍺和新材料上。應變工程(Strain Engineering)是一個相對比較有前景的分支—它致力于整合不同晶格大小的晶體以獲得整體強于個體的效果；高分子材料和生物材料緊密相連、息息相關。一個經(jīng)典的、整合化學以及生物領域的例子便是智能高分子材料。該種材料對細小環(huán)境影響做出反饋，以求自身周圍環(huán)境保持在一定限度之內，類似人體的免疫系統(tǒng)。總體來說，材料和固體物理緊密相連，較強的理化背景有助于對材料領域深入的理解與領悟。材料學真正成為一個學科還不到一百年的時間，因此這仍是一個很年輕的學科，且覆蓋領域眾多，學習者可以對其他相關領域，諸如電子（半導體）、機械（應力工程）、環(huán)境（太陽能電池）、生物（智能高分子材料）、化工（燃料電池）學科也有一個廣泛的認知。它的缺點在于涉獵太廣，在一定程度上缺少扎實的理論基礎，而自身理論體系也并不是非常完善，某些領域在美國的就業(yè)機會也有一定局限性（誓如與國防、軍工相關的可變介電常數(shù)材料領域）。

工科思維在社科上的應用很重要，大家也千萬不要覺得之后轉行會浪費之前花在學習上的時間。舉個簡單的例子，Harrison White是一受很多人欣賞的哈佛教授。他原來是物理學家，后來轉行開始做社會學。他發(fā)現(xiàn)在社會動態(tài)里，人的運動和電子的運動有可類比性。比這更重要的是，人的運動與電子運動一樣，是受結構限制的。由此他發(fā)展了自己的“空穴鏈”(Vacancy Chain)理論。在他的理論框架中，空穴具有主觀能動性——在空穴出現(xiàn)之前，沒有人可以移動，人移動的可能性取決于空穴的存在以及空穴存在時人是否具有主觀意愿移動。

【微語】愿你留學的道路一帆風順，充滿快樂與收獲，前程似錦，未來可期！