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材料科學(xué)與工程涉及金屬，陶瓷，聚合物和其他材料的合成，加工，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，重點(diǎn)是理解和利用結(jié)構(gòu)，性能和應(yīng)用要求之間的關(guān)系。我們的研究生研究項(xiàng)目包括多晶硅，電子陶瓷晶界和界面，微電子薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和應(yīng)力，新型傳感器和燃料電池的氧化物薄膜，薄膜加工的光學(xué)診斷，陶瓷納米復(fù)合材料等領(lǐng)域的項(xiàng)目。電沉積和腐蝕過程，結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，透射電子顯微鏡和晶體取向映射，用于巨磁電阻的磁性薄膜，納米材料的化學(xué)合成，納米晶體，碳納米管，使用X射線和中子衍射技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)分析，以及用密度泛函和動(dòng)態(tài)平均場(chǎng)理論計(jì)算材料的電子結(jié)構(gòu)。多晶硅的應(yīng)用目標(biāo)是用于有源矩陣顯示器的薄膜晶體管和用于ULSI器件的絕緣體上硅結(jié)構(gòu)。正在開發(fā)用于氧化物薄膜的新應(yīng)用，包括非制冷IR焦平面陣列和用于便攜式設(shè)備的集成燃料電池。高溫超導(dǎo)體的遠(yuǎn)程應(yīng)用包括高效的電力傳輸和高靈敏度的磁場(chǎng)傳感器。該程序中的薄膜合成和處理包括蒸發(fā)，濺射，電沉積以及等離子和激光處理。為了分析材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，教師和學(xué)生采用電子顯微鏡，掃描探針顯微鏡，陰極發(fā)光和電子束誘導(dǎo)電流成像，光致發(fā)光，電介質(zhì)和非彈性弛豫技術(shù)，超聲波方法，磁輸運(yùn)測(cè)量和X射線衍射技術(shù)。教職員工與朗訊，?？松?，IBM和其他紐約地區(qū)研究和制造中心以及主要的國(guó)際研究中心進(jìn)行研究合作。來自這些機(jī)構(gòu)的科學(xué)家和工程師也擔(dān)任哥倫比亞大學(xué)的兼職教員。布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的國(guó)家同步加速器光源用于高分辨率X射線衍射和吸收測(cè)量。錄取學(xué)生通常擁有材料科學(xué)，冶金學(xué)，物理學(xué)，化學(xué)或其他科學(xué)和工程學(xué)科的本科學(xué)位。第一年的研究生課程為更高級(jí)的課程和研究提供了共同的知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)。除課程作業(yè)外，學(xué)生通常會(huì)在第一年開始與研究小組，個(gè)人實(shí)驗(yàn)室工作以及參加研究生研討會(huì)。