材料科学与工程(Materials Science an Engineering)是一个多学科领域，涉及物质的性质及其在各个科学和工程领域的应用。它是研究材料的制备或加工工艺、材料的微观结构与材料宏观性能三者之间的相互关系的科学。涉及的理论包括固体物理学，材料化学，应用物理和化学，以及化学工程，机械工程，土木工程和电机工程。
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。随着近年来媒体将注意力大量集中在纳米科学和纳米技术上，材料科学在大学被推到了最前沿。它也是法医工程和失效分析中的一个重要组成部分。
美国材料科学与工程专业硕士概况：美国院校的材料科学与工程（Materials Science an Engineering,MSE ）设立在工程学院。学位一般分为Master of Science,Master of Engineering,PhD. MS通常是两年，侧重学术研究，大部分需要写毕业论文，可以选择就业也可继续攻读PHD学位。Master of Engineering一般为一 年，更侧重于实践和就业，可以不写毕业论文。此外，有的学校的MS学位是作为PhD学生的中间学位，不招收terminal master的学生。
美国大学的材料科学与工程技术一直引领世界最前端，从整体上来说，目前，美国大学材料科学与工程硕士的研究方向：
材料科学与工程方向
1：无机非金属材料 无机非金属材料是三大基础材料之一，包括结构陶瓷、功能陶瓷、日用陶瓷，耐火材料、玻璃、水泥等。研究内容主要包括固体电解质材料的制备，结构和性能研究;结构陶瓷的制备，组织结构和性能的研究;磁性材料、电性材料、压电陶瓷、半导体陶瓷等功能材料的制备和研究;古陶瓷和日用陶瓷的研究和开发。高温陶瓷、耐火材料的制备和开发等。材料科学与工程方向
2：金属材料 金属材料是最重要的工程材料，包括金属和以金属为基础的合金。通过对金属材料制备工艺及其原理的探索，将研究成果直接应用于现实生产是这一学科的主要目的。美国排名较高的学校一般要求GPA达到3.2左右，每个排名档次的学校对TOEFL和GRE成绩有着不同的要求。材料科学与工程方向
3：电子信息材料 电子信息材料是材料科学与当今信息时代重要的交叉学科之一，与当今世界迅速发展的信息技术密切相关，有着极其广阔的发展前景。专业方向指在微电子、光电子技术等领域中所用的材料，主要包括半导体微电子材料;光电子材料，电子陶瓷材料，磁性材料;光纤通信材料，存储材料;压电晶体与薄膜材料，绿色电池材料等。电子信息材料是现在材料科学中最大的热门，所以申请人数也是最多的，竞争也就最为激烈。此专业发展非常迅速，尤其以半导体产业的发展为例，所以就业前景一片光明。材料科学与工程方向
4：高分子材料 高分子材料是当今世界发展最迅速的产业之一，高分子材料已广泛应用到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑等各个领域。是培养具备高分子材料与工程等方面的知识，能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才的学科。
5、电子、光学、磁性材料 Optical、Electronic an Magnetic Materials主要研究光学与光谱学、液晶、聚合物二级管、光电池和光子晶体、半导体材料和装置、磁存储器、磁性薄膜及磁性发电机装置、压电晶体的表面和界面特性。这个方向竞争最激烈，由于现在社会朝微电子方向发展，所以就业前景非常乐观。近年来这个方向申请的人数逐渐增加，并且光电材料方向在电气工程下也有设置，如果学生的电气工程背景，课程中有材料相关课程，且有光电材料方面的项目，可以考虑申请材料专业。
6、生物材料Biomaterials主要研究碳纳米管的合成及自然材料的特征、无机材料的合成、有机和生物材料化学、材料加工、材料热力学、生物应用材料、分子细胞和生物力学、材料力学和生物材料、材料成像。在研究过程中也会和仿生学相结合，比方说人造骨骼和人造肌肉。
7、纳米材料Nano Materials主要研究量子力学、材料的机械性能、纳米科学与工程、端口的纳米机械和纳米生物技术、纳米结构材料、纳米材料、纳米材料的加工。纳米材料也是属于回报率比较高的一个研究方向，但是就业前景不是十分理想。
8、能源材料Energy Materials主要研究太阳能电池、能量贮存、经济和环境材料选择、高级能量转换的基础、固态元件和能量转换、材料的能量贮存、能量和材料制定政策、未来能源系统材料。应用最为广泛，也最常见的就是太阳能电池板了。
9、复合材料Composite materials复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
而且在包括光、声、电、磁、力、超导，以及超强、超硬、耐高温等机能与性能上获得极大的扩展与深度发掘。此类新材料的出现，推进了高技术产品的智能化与微型化，从而极大地影响着人类的现代生活、社会结构与文化价值。新材料与新能源，以及新材料与新能源中的高新技术的发展，正在极大地丰富着人类的物质与精神生活。现在的材料科学与工程学科是多学科性的，由于材料的应用越来越广泛，并渗透到各行业，领域都与材料的制备、性质、应用等密切相关，使得材料成为机械、电子、化工、建筑、能源、生物、冶金、交通运输、信息科技等行业的基础，并与这些相关学科交叉发展。
根据最新的USNEWS美国大学材料科学与工程方向专业排名，我们可以看出目前在材料科学与技术方向最好的美国大学是以下10所：
1. 麻省理工学院 麻省理工学院 的材料科学与工程研究在建校初已开始孕育，学院在1865年最早开设的课程中就包含了地质、采矿和冶金等专业的内容。该专业目前在读研究生200余人，系内精英云集，教学和科研实力雄厚。该系共有全职教授41人，其中11人为美国科学院院士，16人为美国工程院院士(其中九人为两院院士)。国际学生申请 麻省理工学院 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩或IELTS成绩。
2. 西北大学 材料科学与工程系正式成立于20世纪60年代，是世界上第一个独立研究材料科学的系科。该系目前拥有核心全职教授29人，下设生物材料(Biomaterials)、设计与制造(Design an Manufacturing)、电子材料(Electronic Materials)、金属与陶瓷材料(metals & Ceramics)、纳米材料(Nanomaterials)、聚合材料(Polymeric Materials)、表面科学(Surface Science)、能源材料(Energy Materials)八个研究方向。国际学生申请 西北大学 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩或IELTS成绩。
3. 斯坦福大学 斯坦福大学 材料科学与工程系规模较小，目前拥有全职教授19人，设有高级材料特性(Avance Characterization)、生物材料(Biological Materials)、块状晶体生长(Bulk Crystal Growth)、计算材料科学(Computational Materials Science)、电子材料(Electronic Materials)、磁性材料(Magnetic Materials)、能源与环境应用材料(Materials for Energy an Environmental Applications)、材料机械性能(Mechanical Behavior of Materials)、纳米成型(Nanopatterning)、光学与光子材料(Optical an Photonic Materials)、有机聚合材料(Organic Polymer Materials)、形状沉积制造(Shape Deposition Manufacturing)、薄膜沉积(Thin-Film Deposition)13个研究方向。国际学生申请 斯坦福大学 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩。
4. 加州大学伯克利分校 加州大学伯克利分校 材料科学与工程系目前在岗的全职教授近30人，主要研究领域包括以下五大方向：生物材料(Biomaterials)，化学与电气化学材料(Chemical an Electrochemical Materials)，计算材料(Computational Materials)，电子、磁性与光学材料(Electronic，Magnetic an Optical Materials)，结构材料(Structural Materials)。伯克利分校材料科学与工程系的研究生具有独特的组织形式。系内由教授牵头，针对不同的研究方向成立了25个研究小组，研究生可根据自己的兴趣选择参加不同的小组。这样的教学方式鼓励学生在学习系内指定课程的同时积极参与各项科研活动，从而提升自身的研究能力。国际学生申请 加州大学伯克利分校 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩或IELTS成绩。
5. 密歇根大学安娜堡分校 密歇根大学安娜堡分校 材料科学与工程系目前拥有全职教授25人，在读学生约200人，该系下设生物医学(Biomeical Materials)、电子材料(Electronic Materials)、能源材料(Energy Materials)、纳米技术(Nanotechnology)、结构材料(Structural Materials)五大研究方向，重点研究陶瓷(Ceramics)、金属(metals)、合成材料(Composites)、纳米材料(Nanomaterials)、半导体(Semiconuctors)和有机材料(Organic)等对象。国际学生申请 密歇根大学安娜堡分校 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩或IELTS成绩。
6. 康奈尔大学 康奈尔大学 材料科学与工程系正式创建于1964年，目前拥有全职教授26人，在读研究生80余人。下设能源与环境技术(Energy an Environmental Technology)、生物技术与生命科学(Biotechnology an Life Sciences)、纳米技术(Nanotechnology)、信息与电信技术(Information an Telecommunications Technology)四大战略研究领域，可授予工程学硕士(Master of Engineering)、理学硕士(Master of Science)和博士(Ph.D.)三类研究生学位。国际学生申请 康奈尔大学 材料科学与工程系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩。
7.乔治亚理工学院 乔治亚理工学院设有独立的材料科学与工程学院，学院最近刚刚和高分子、纺织与纤维学院合并，组成了目前美国高校中规模最大的材料科学与工程学院。合并后的新学院拥有全职教授近100人，目前设有生物材料(Biomaterials)、陶瓷材料(Ceramic Materials)、合成材料(Composites)、电子材料(Electronic Materials)、铁电与磁性材料(Ferroelectric an Magnetic Materials)、材料特性(Materials Characterization)、材料合成与加工(Materials Synthesis an Processing)、金属材料(metals)、建模与模拟(Moeling an Simulation)、分子光谱学(Molecular Spectroscopy)、高分子材料(Polymers)、流变学(Rheology)、结构材料(Structural Materials)和表面特性(Surface Characterization)等研究方向。
8,加州大学圣巴巴拉分校材料学系是前十名学校中唯一用“材料学”而不是“工程”来命名的系科。系内目前拥有全职核心教授31人,下设四大专业方向:电子与光子材料(Electronic an Photonic Materials)、无机材料(Inorganic Materials)、高分子与生物分子材料(Macromolecular an Biomolecular Materials)、结构材料(Structural Materials)。
国际学生申请加州大学圣巴巴拉分校材料学系需要提交GRE成绩、TOEFL成绩(iBT最低要求100分)或IELTS成绩(最低要求7.0分)。其他需要提交的材料有:完整的申请表格、本科成绩单、毕业证书与学位证书、三封推荐信、个人申请陈述和个人简历。
美国大学材料科学与工程专业申请要求
开设院校
最后熊老师给大家附上专排
杜克大学 材料科学
最后分享下我学生的材料科学与工程的博士offer给大家
专排第五综合排名22的加州大学伯克利分校 博士全奖
【微语】留学，就是一种选择，更是一种人生态度，我们不能决定出国的时间，但可以改变出国的心态。
