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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態(tài)平均場理論計(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。布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室的國家同步加速器光源用于高分辨率X射線衍射和吸收測量。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的課程和研究提供了共同的知識和技術(shù)基礎(chǔ)。除課程作業(yè)外，學(xué)生通常會在第一年開始與研究小組，個人實(shí)驗(yàn)室工作以及參加研究生研討會。