簡單來說，材料學(xué)就是一門主要研究固態(tài)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、性能和具體處理方式的學(xué)科。這四種性質(zhì)之間相互影響，譬如晶體的堆積形式（亦即結(jié)構(gòu)）會影響其導(dǎo)電及導(dǎo)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(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生影響。一個有意思的現(xiàn)象是，某些金屬以及氧化物，當(dāng)溫度低于居里溫度時體現(xiàn)永磁性，而當(dāng)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(jié)構(gòu)（從無序到有序），因此材料磁性（性能）發(fā)生改變，并進(jìn)一步影響該種材料在具體應(yīng)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(yīng)變化，集中體現(xiàn)在材料性質(zhì)的表征上。

材料學(xué)主要分四塊：冶金(metallurgy)、氧化物/陶瓷(Ceramics)、半導(dǎo)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(chǎn)業(yè)界就算直接與金屬領(lǐng)域相關(guān)也都往精細(xì)化生產(chǎn)發(fā)展，研究的主要內(nèi)容是如何提高產(chǎn)品的附加值。當(dāng)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(qiáng)度，但也是少數(shù)了；氧化物是最近一個比較熱門的領(lǐng)域，一來是因為其應(yīng)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(zhì)量（譬如用分子束外延技術(shù)或有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉淀法）；半導(dǎo)體是一個工業(yè)發(fā)展比較成熟的領(lǐng)域，一般就業(yè)機(jī)會比其他領(lǐng)域更加多一些，但是通常來說發(fā)表文獻(xiàn)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(yīng)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(qiáng)于個體的效果；高分子材料和生物材料緊密相連、息息相關(guān)。一個經(jīng)典的、整合化學(xué)以及生物領(lǐng)域的例子便是智能高分子材料。該種材料對細(xì)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(nèi)，類似人體的免疫系統(tǒng)?？傮w來說，材料和固體物理緊密相連，較強(qiáng)的理化背景有助于對材料領(lǐng)域深入的理解與領(lǐng)悟。材料學(xué)真正成為一個學(xué)科還不到一百年的時間，因此這仍是一個很年輕的學(xué)科，且覆蓋領(lǐng)域眾多，學(xué)習(xí)者可以對其他相關(guān)領(lǐng)域，諸如電子（半導(dǎo)體）、機(jī)械（應(yīng)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(xué)科也有一個廣泛的認(rèn)知。它的缺點(diǎn)在于涉獵太廣，在一定程度上缺少扎實的理論基礎(chǔ)，而自身理論體系也并不是非常完善，某些領(lǐng)域在美國的就業(yè)機(jī)會也有一定局限性（誓如與國防、軍工相關(guān)的可變介電常數(shù)材料領(lǐng)域）。

工科思維在社科上的應(yīng)用很重要，大家也千萬不要覺得之后轉(zhuǎn)行會浪費(fèi)之前花在學(xué)習(xí)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(xué)家，后來轉(zhuǎn)行開始做社會學(xué)。他發(fā)現(xiàn)在社會動態(tài)里，人的運(yùn)動和電子的運(yùn)動有可類比性。比這更重要的是，人的運(yùn)動與電子運(yùn)動一樣，是受結(jié)構(gòu)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(xué)的道路一帆風(fēng)順，充滿快樂與收獲，前程似錦，未來可期！