UCB材料科学工程硕士有哪些研究领域？

　　一、通用项目

　　材料科学与工程是一个多元化的研究领域，涉及化学、物理学、生物学和工程学等所有物理科学领域。除了从物理科学中汲取营养，材料科学与工程学还经常跨越这些学科的界限。一般课程承认材料科学与工程学固有的跨学科性质，允许学生根据个人兴趣定制学习计划。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 201B - 材料的热力学、相行为和传输现象

　　MSE 204 - 电子显微镜和 X 射线衍射理论

　　MSE 223 - 半导体材料

　　MSE C226 - 光伏材料

　　MSE 202 - 晶体结构和结合

　　MSE 205 - 固体缺陷

　　MSE C212 - 变形、断裂和疲劳

　　MSE 213 - 环境对材料特性和行为的影响

　　MSE 215 - 计算材料科学

　　MSE C216 - 生物技术和医学中的大分子科学

　　MSE 217 - 介电和磁性材料的性质

　　MSE 218 - 光学材料与器件

　　MSE 221 - 燃料电池、电池和化学传感器

　　MSE C225 - 薄膜科学与技术

　　二、生物材料

　　传统意义上，生物材料包括人体中原有材料的合成替代品。医疗设备、生物技术和制药行业所使用的传统材料在性能方面的一个主要限制是，它们缺乏通过分子或细胞途径与生物系统整合的能力，这使得生物材料只能被动地受特定环境成分的支配，从而导致不利的结果和设备故障。设计和合成可规避其在复杂哺乳动物细胞中被动行为的材料，是伯克利 MSE 部门的工作重点。

　　仿生表面工程：

　　对医疗植入物进行表面改性，以控制伤口愈合和组织再生。

　　生物定义微器件：

　　利用先进的图案技术设计和制造表面，以促进基于细胞和分子的微阵列。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 201B - 材料的热力学、相行为和传输现象

　　MSE 204 - 电子显微镜和 X 射线衍射理论

　　MSE 208C - 材料的生物性能

　　MSE 216C - 生物技术和医学中的大分子科学

　　MSE 251 - 聚合物表面与界面

　　MSE 260 - 材料的表面特性

　　三、高级结构材料

　　该领域主要研究材料的化学和物理结构与其属性和性能之间的关系。无论材料类别是金属、陶瓷、聚合物还是复合材料，对结构-性能关系的了解都为开发先进应用的工程材料提供了科学依据。该领域的基础研究和应用研究可满足对改良材料或特性更好的材料日益增长的需求。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 204 - 电子显微镜和 X 射线衍射理论

　　MSE 205 - 固体缺陷

　　MSE 211C - 固体力学

　　MSE 212C - 变形、断裂和疲劳

　　MSE 213 - 环境对材料特性和行为的影响

　　MSE 214C - 微观力学

　　MSE 215 - 计算材料科学导论

　　这组材料由其功能决定。如今，半导体、金属和陶瓷被用来构成高度复杂的系统，如集成电子电路、光电设备以及磁性和光学大容量存储介质。在亲密接触中，各种材料凭借精确控制的特性，实现了众多功能，包括信息的获取、处理、传输、存储和显示。电子、磁性和光学材料研究结合了固体物理和化学、电子和化学工程以及材料科学的基本原理。纳米科学与工程在这一领域的重要性与日俱增。

　　四、电子、磁性和光学材料

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 201B - 材料热力学、相行为和传输现象

　　MSE 202 - 晶体结构与结合

　　MSE 205 - 固体缺陷

　　MSE 223 - 半导体材料

　　MSE 224 - 磁性和磁性材料

　　MSE 215 - 计算材料科学导论

　　MSE C216 - 生物技术和医学中的大分子科学

　　MSE 217 - 介电和磁性材料的性质

　　MSE 218 - 光学材料与器件

　　MSE 225 - 薄膜科学与技术

　　MSE C226 - 光伏材料

　　五、计算材料学

　　计算方法在科学和工程学的各个领域都越来越重要，计算材料科学利用了这些领域的进步，其中包括高通量方法和机器学习。材料科学与工程应用范围广泛，从材料电子和结构特性的理论预测，到化学动力学和平衡或材料加工过程中的化学动力学和平衡建模，再到现在预测新材料的存在及其特性。计算技术的这些进步使人们对材料行为，尤其是纳米尺度的材料行为有了深刻的认识。在有利的条件下，现在只需求解薛定谔著名的方程，就可以非常详细地预测纳米级(1 纳米等于十亿分之一米)材料的许多特性。这些进步使得该系的研究人员能够非常积极地为材料项目 https://materialsproject.org 开发数据，该项目旨在为所有已知材料构建一个包含所有可计算特性的数据库。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 201B - 材料的热力学、相行为和传输现象

　　MSE 202 - 晶体结构与结合

　　MSE 205 - 固体缺陷

　　MSE C211 - 固体力学

　　MSE C212 - 变形、断裂和疲劳

　　MSE C214 - 微观力学

　　MSE 215 - 计算材料科学

　　MSE C286 - 先进制造工艺的建模与仿真

　　六、化学与电化学材料

　　化学和电化学材料包括材料的化学和电化学加工以及材料的化学和电化学行为。前者包括矿物加工、冶炼、浸出和提炼材料所使用的科学和工程原理，以及许多先进的微电子器件加工技术，如蚀刻和沉积技术。后者包括新型材料的化学合成、材料的环境降解、材料与特定环境的兼容性，以及用于先进储能设备的材料和能源与环境催化材料。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A - 材料科学概览

　　MSE 201A - 固体热力学

　　MSE 201B - 材料热力学、相行为和输运现象

　　MSE 204 - 电子显微镜和 X 射线衍射理论

　　MSE 223 - 半导体材料

　　MSE C226 - 光伏材料

　　MSE 205 - 固体缺陷

　　MSE 213 - 环境对材料特性和行为的影响

　　MSE 221 - 燃料电池、电池和化学传感器

　　MSE C225 - 薄膜科学与技术

　　MSE 260 - 材料的表面特性

　　七、半导体技术

　　所有 MSE 工程硕士学生应在研究生阶段完成 MSE 系内的 12 个单元，以及由 MSE 系主持的毕业设计。该工程硕士方向的目标是培养半导体行业的劳动力和领导技能，重点是半导体材料和芯片的制造、加工、优化和表征。

　　典型课程包括：

　　MSE 200A，材料科学概览(4 个单元)

　　MSE 223，半导体材料(3 个单元)

　　MSE 225，薄膜科学与技术(3 个单元)

　　MSE 218，光学材料与器件(3 个单元)

　　MSE 228，先进材料的添加剂制造工艺和系统(3 个单元)

　　MSE 243, 电子材料表征(3个单元)

　　MSE 298，系研讨会系列(1个单元)

　　注：此处列出的课程并不保证每年都会开设，课程表可能会更改，恕不另行通知。有关进一步的注册信息，请参阅当前的加州大学伯克利分校课程表。

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