加州大学圣地亚哥分校材料工程介绍
分类:专家指南2021-05-07
加州大学圣地亚哥分校的材料科学与工程专业是跨学科的,有来自多个部门的教师参与。以下系的教师参加材料科学与工程课程:机械与航空航天工程(MAE),物理学,斯克里普斯海洋学研究所(SIO),结构工程,电气与计算机工程(ECE),纳米工程,化学和生物工程。该计划的主任与执行委员会协商,执行该计划的治理。执行委员会协调材料科学与工程专业的所有事务,包括学生入学,学位要求,各参与部门提供的材料科学研究生课程,实验室教学设施的维护,
攻读硕士和博士学位的本科准备 在加州大学圣地亚哥分校的材料科学与工程专业,通常包括材料科学学位,或工程学或物理科学学位,如物理,化学,地质学和相关学科。学生应具备足够的数学,物理,化学和相关基础科学背景,以及可接受的GPA和GRE成绩。
专业化
根据所研究材料的类型,加州大学圣地亚哥分校的材料研究主要分为四大类:
磁性和纳米 材料
磁性材料领域的研究由许多部门的教师进行。努力的范围从极其基础到实际的材料研究和下一代磁记录建模,如磁记录研究 中心 (CMRR)的研究。CMRR由一组工业分支机构以及联邦资金支持。研究生积极参与工业联系。因此,这些学生在工业研发实验室的工作安排历来非常好。
一个特别重点的领域,不仅仅是在这里,而是在世界范围内,一直致力于磁信息存储,磁输运,自旋电子学,磁光学特性以及用于研究块状,薄膜和纳米级磁性材料物理特性的新型加工和表征技术。这些对于维数和相互作用的影响的基础研究以及磁记录的未来都非常重要:超高密度信息存储。
纳米材料,如碳纳米管,纳米粒子,量子点,纳米多孔结构和纳米电子器件材料是当前和未来纳米技术的重要组成部分,以及纳米+生物的新兴分支)技术。与材料的纳米尺度相关的独特的电子,光子,磁性和生物相互作用特征使得对这些主题的研究令人兴奋和有价值。
结构材料
材料科学与工程计划的几位教师对结构材料的研究和应用涵盖了一般机械结构,航空航天材料,民用基础设施,汽车和海洋领域。最近的工作包括研究纳米级和微米级复合材料的理解和发展,多层金属材料,纤维表面处理以帮助加工和性能,纤维增强复合材料。研究工作包括材料的设计和制造,以及强调机械强度,韧性,高应变率下的动态行为,长期耐久性的确定,损伤的影响以及这些材料对整体损伤容限的定制的表征在特定应用环境中。 先进材料卓越中心,专注于先进的金属和复合工程材料的协调宏观和微观机械测试和表征。
电子材料和接口
加州大学圣地亚哥分校的电子材料和器件研究重点是用于电子和光电应用的新型半导体材料的合成和详细表征。特别强调异质结,量子阱和二元和三元化合物半导体超晶格的外延生长,外延生长设施可用于砷化物,磷化物和氮化物III-V化合物。
应用包括:高性能光波导和调制器,异质结双极晶体管和微波频率电子器件。基础研究包括:量子阱缺陷的理论和实验研究,纳米结构器件的弹道传输,凝聚态物理研究的量子阱结构,界面形成和应变松弛机制。校园内的许多团体正在研究用于发射显示器的发光器件和发光材料。涉及光源生成(例如,激光,磷光体和偏振器材料的合成和制造),光学放大,光学信号的处理,路由和切换(例如,使用光子带隙材料)的光子材料研究程序,对于未来的显示和电信应用非常重要。许多光子材料项目都是与工业合作伙伴合作完成的。加州大学圣地亚哥分校与加州大学圣地亚哥分校的教职员工一起开展了强大的电信相关研究工作。2 电信学院。
生物材料
生物材料对于促进纳米技术的发展,扩展材料科学与工程的能力,以及最终将生物材料与现有半导体或其他无机技术相结合,具有重要意义。
圣地亚哥地区是世界上生物科学和生物技术领域最强大的地区之一。加州大学圣地亚哥分校在材料方面做了很多努力:通常被称为生物材料(用于植入物或其他医学用途的材料)和蛋白质,分子马达以及神经细胞等较大结构的研究。在后一领域,我们特别关注传统材料科学与生物学之间的联系机会:研究这些生物材料作为材料(例如蛋白质折叠的热力学表征),用它们形成自组装结构(例如磁性纳米结构阵列) ),或利用良好理解的表面之间的相互作用来附着例如蛋白质用于后续研究(例如,使用已知无机材料的邻近或重建表面以精确间距产生生物材料的附着部位。加州大学圣地亚哥分校生物材料研究的一些方面包括生物相容性问题,智能药物输送生物材料,仿生材料,生物成像材料,增强结构生物植入物的设计,如用于整形外科或牙科应用,以及用于控制的功能性生物材料植入物的研究/修复身体机能。
在这个校园进行材料研究的一些更激动人心的未来方向在于生物学和更传统的材料研究的交叉点。一些例子是纳米级生物材料(例如分子马达,或设计的蛋白质),用于产生大规模的bub-10nm电子材料阵列的生物模板化自组装技术,用于控制活细胞中细胞核的内容和行为的纳米级装置。
能源材料和应用能源相关现象和材料科学的研究活动由加州大学圣地亚哥分校的几位教师进行。主题包括核能,燃烧能,太阳能,燃料电池,生物燃料和热电材料。能源研究中心(http://cer.ucsd.edu)是一个有组织的研究单位,负责处理激光等离子体,核等离子体物理和材料,燃烧机制和生物燃料应用,并正在扩展其他能源技术,如燃料细胞和太阳能电池。CER的几位教师和研究成员参加了材料科学与工程计划。
