材料物理是材料科学的重要基础,主要是从理论上阐释不同结构、组成与性能之间的关系,探求新的性质和潜在的应用领域,提供按指定性能设计材料的方法,实现对电子信息材料、生物材料、智能材料、纳米材料、能源材料等材料的可设计性。材料物理以功能材料、复合材料、超细颗粒和纳米材料、宝玉石优化及材料改性为研究对象,利用现代测试和分析方法,研究材料的组成、结构、制备工艺及其性能之间的关系,通过多学科交叉与渗透,将理论设计与工艺技术相结合,进行材料设计和性能预测。如建筑材料中混凝土外加剂的应用,聚合物混凝土、薄膜材料在玻璃深加工上的应用,有机高分子材料用于水泥砂浆的改性和对陶瓷工艺的改进等。
由于各个学校的基础不同,因此开设材料物理专业的偏重点也有不同。例如天津城市建设学院主要培养为城乡建设服务的人才,材料的专业教育是以建筑材料为主;而华南师范大学物电学院着重培养学生在设计、开发和研制新材料及器件方面的应用能力和创新能力,特别是纳米材料、半导体光电材料、电子新材料和高分子聚合物导电材料及器件。近年来,材料物理专业的研究范围进一步拓宽,不断地开发出具有优异物理性能的先进材料,其中复合材料是一个主要方向。这些都反映了培养仅掌握单一材料、窄口径专业的人才是不能适应当前特别是未来形势发展的要求,因此拓宽专业口径是培养材料类专业人才的必然趋势。
“材料物理”主要学习电子理论及应用、材料的组织结构与控制、非平衡态材料的理论与应用、晶体点缺陷、位错理论及应用、金属和合金的界面与变形、强化理论及应用、扩散理论及应用、相变理论及应用等。“材料科学与工程导论”主要学习工程材料的基本性能、材料的原子结构和原子间结合键、金属材料、陶瓷材料、高分子材料、材料的强化与表面处理、材料的设计与选择等。“材料制备工艺学”主要学习晶体结构、成核理论、界面的平衡结构、晶体生长动力学、相平衡状态图、单晶材料的制备、薄膜材料的制备、陶瓷材料的制备以及复合材料等。“半导体物理”主要学习半导体的晶格结构和电子状态、杂质和缺陷能级、载流子的统计分布、载流子的散射及电导问题、非平衡载流子的产生、复合及其运动规律、金属和半导体的接触、半导体表面及MIS结构、半导体异质结构等。“薄膜材料”主要学习真空技术基础、薄膜制备、微细加工、薄膜材料及应用、薄膜成分与结构分析等。“纳米材料及技术”主要学习纳米结构单元、纳米微粒的基本理论、纳米微粒的基本特性、纳米微粒的制备技术、纳米固体及其制备技术、纳米固体材料的微结构、纳米结构与器件、纳米磁性材料、纳米金属材料、纳米生物医学材料等。“新能源材料”主要学习新能源材料的原理和微观机制、材料成分、组织结构与性能的关系等,包括金属氢化物镍电池材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、太阳能电池材料、半导体照明发光材料及相变储能材料等。相近专业物理学类、物理学、应用物理学、核物理、声学、地球物理学类、地球物理学、材料科学类、材料成型及控制工程、再生资源科学与技术、稀土工程、高分子材料加工工程、生物功能材料、材料类、材料科学与工程、材料化学、冶金工程、金属材料工程、无机非金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程、粉体材料科学与工程、宝石及材料工艺学、焊接技术与工程、功能材料、纳米材料与技术、新能源材料与器件、光电子材料与器件、电子封装技术、资源循环科学与工程、非织造材料与工程。
重点院校:屮山大学、武汉理丄大学、武汉大学、四川大学、西南大学、华东理工大学、合肥工业大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、中国民航大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学、中国石油大学、北京科技大学、复旦大学、河北工业大学、大连理工大学、东北大学。普通院校:太原科技大学、天津工业大学、辽宁工业大学、上海应用技术学院、齐鲁工业大学、郑州轻工业学院、河南科技大学、重庆交通大学、成都信息工程学院、西安交通大学、西北工业大学、西安理工大学、西安石油大学、陕西科技大学、西北师范大学。
材料物理专业的本科毕业生考研可选择材料与物理相关的专业,以下列举几个主要方向:1、凝聚态物理从传统的各种金属、合金到新型的各种半导体、超导材料,从玻璃、陶瓷到各种聚合物和复合材料,从各种光学晶体到各种液晶材料等;所有这些材料所涉及到的声、光、电、磁、热等特性都是建立在凝聚态物理研究的基础上的。当今正蓬勃发展着的微电子技术、激光技术、光电子技术和光纤通讯技术等都密切联系着凝聚态物理的研究和发展。2、薄膜晶体管薄膜晶体管是液晶显示器的关键器件,对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。大略的制作方式是在基板上沉积各种不同的薄膜,如半导体主动层、介电层和金属电极层。其主要研究氢化非晶硅薄膜晶体管的制备与性能、氢化非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、薄膜晶体管在有源矩阵液晶显示中的应用等。3、材料物理与化学主要分为高性能薄膜材料、材料扩散热力学与动力学、材料界面热力学、电子材料物理、材料相变热力学与动力学等方向。
材料物理专业的本科毕业生可在材料、能源、电子电器、通讯、轻工、化工、医药、食品、环境、国防军工、航天航空、窝材、冶金、生物工程等相关企业从事物理原理与应用、仪器分析、材料设计、制备与性能研究的工作;同样,也可在航空机务维修企业、航材公司、机场、理化检验、无损检测、质量检验、技术监督、安全与商检、各种材料生产、加工、材料应用等国民经济部门从事生产技术、质量管理、技术管理与开发的工作。另外,还可在科研院所、高等学校从事仪器分析、应用化学等方面科研和教学工作。对于材料物理专业的毕业生来说,面临的几种选择中,出国相对来说比较容易,难度比那些热门专业小得多。
随着国外企业在中国投资的日益提高,各个三资企业对材料物理专业的需求也开始增多。例如,杜邦、Motorola、宝洁等公司,每年都需要材料物理相关方向的人才到其研究发展中心进行新产品新工艺的开发。随着材料物理领域的研究成果逐渐得到应用,材料产业的逐渐形成,材料物理专业毕业生的就业范围正在逐渐拓宽。21世纪,随着环境污染的加剧,能源的枯竭,世界各国都正在致力于新材料,新能源的开发与利用。各种环境替代性材料正在被研制出来,其以低廉的成本,良好的性能,正逐渐应用于各个行业,获得了非常可观的效益。材料物理专业虽然具有较大的发展潜力,但其就业仍具有一定的艰难性,所以学习该 专业不仅需掌握扎实的专业知识,而且需培养创新和技术开发的能力,成为社会需要的综合型人才。