对于本科是理工科类专业的同学们来说，去美国留学材料科学专业就是非常不错的选择。美国大学材料科学专业有许多不同的分支，其研究方向也不尽相同。所以想去留美读研的同学们需要提前选择自己的攻读方向。本文给大家整理了美国大学材料科学专业的研究分支与申请分析，供大家参考。
材料科学与工程是研究材料的制备或加工工艺、材料结构与材料性能三者之间的相互关系的科学。材料其实是一门高度交叉的学科，所涉及的理论包括固体物理学，材料化学，与电子工程结合，则衍生出电子材料，与机械结合则衍生出结构材料，与生物学结合则衍生出生物材料等等。
材料科学是一门以实验为主的基础学科，比起电子工程，计算机科学，物理，化学这些学科来说，申请人数要少很多，在美国的大学里，材料专业并不是十分普及，只有偏重工程类的院校才设有这个专业，因此总体的竞争不是非常激烈，当然，对于和先进电子技术和纳米科技相关的研究方向，比如微机电系统，纳米光电子材料，纳米生物材料等方向的竞争要比传统的金属或者非金属材料的竞争激烈一些，不过获得奖学金还是比较容易的，绝大部分申请者只要能被录取，都能获得全额奖学金资助。
材料科学与工程领域申请中的二级学科分类：
金属材料 Metallic Materials
研究内容主要包括钢铁材料，以及其他合金比如TiAl，NiAl等金属间化合物和非晶态合金，主要研究合金的相变，微观组织对金属材料力学和物理性能的影响，金属基复合材料的组织和性能的关系，材料的失效分析等等。
申请分析：这个方向是材料领域最古老最传统的方向，竞争不是很激烈，对GPA以及GT成绩的要求都不是很高，申请者一般都是国内大学里金属材料或者金相专业的学生，即使学校一般，GPA在3.0 左右，TOEFL100左右，GRE314分左右，都比较容易获得TOP100之内学校这个方向的PhD全奖。当然这个专业申请的人并不多，将来的就业范围基本上就是金属材料的科研领域，社会上的实用性比较差，就业前景不太好。
无机非金属材料Ceramic Materials
研究内容主要包括陶瓷材料的制备研究，如粉末冶金法，高温烧结法等等，以及陶瓷基复合材料的组织和性能的关系，还有一些功能套磁的研究，例如铁电陶瓷，压电陶瓷等等。
申请分析：这个专业方向也属于比较传统的方向，申请人数不是很多，不过近几年，陶瓷领域的发展比金属材料要迅速很多，例如，高温超导陶瓷材料的发现对经济产生了比较大的影响，目前在这个领域的研究非常活跃。因此这个申请方向比金属材料竞争激烈，不过申请的人数不是很多，将来就业的前景比金属材料要好，不仅可以在科研机构搞研究，而且某些陶瓷材料比如高温超导材料已经实现了产业化，就业的前景还是比较好的。
高分子材料 Polymer/Organic Materials
研究内容包括生物材料，导电高分子材料，生物高分子材料，自组织生物材料，水溶胶以及高分子材料的制备以及高分子材料加工-形貌-特性的关系的研究。
申请分析：最近几年高分子材料的发展非常迅速，有很多美国大学都在高分子的研究领域投入了巨大的科研力量，这个领域不像金属材料，经过上百年的发展已经到了非常成熟的地步。高分子的兴起才几十年，研究成果层出不穷，高分子导电，软光刻技术的发展对电子工业的发展起到了巨大的推动作用。因此这个方向的竞争是比较激烈的。申请这个方向的学生一般来自高分子材料专业，还有化学系和化工系的学生。
电子，光学与磁性材料 Optical, Electronic and Magnetic Materials
这个方向主要研究半导体材料和器件，光电子材料和器件，磁性薄膜材料和器件，薄膜的生长，表面和界面的电子特性，微电子加工技术。
申请分析：这个研究方向是材料领域中竞争最激烈的方向，它和电子产业的发展有非常密切的关系，目前半导体领域的技术更新非常迅速，半导体芯片的发展非常迅速，这个研究方向是半导体芯片制造的重要基础。因此未来的就业前景是非常乐观的。
计算材料科学 Computational Materials Science
主要是利用Monte Carlo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。
申请分析：这个领域主要是理论研究，申请的人比较少，竞争不激烈。这个领域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。就业前景很差。
材料科学发展的新兴方向：
最近10几年，材料科学的发展具有高度交叉的特点，很多从事材料研究的学者都来自物理，化学，生物，电子工程等不同的背景。目前最尖端的材料研究领域是纳米线，纳米碳管的研究，以及半导体量子点，量子阱材料的研究以及MEMS(微机电系统)的研究，比如纳米齿轮，纳米机器人等等，还有生物材料，比如人造器官，药物载体等等。
这些领域都是材料科学的研究范畴，但是又和其他学科有密切的联系。
