材料科学与工程涉及金属，陶瓷，聚合物和其他材料的合成，加工，结构和性质，重点是理解和利用结构，性能和应用要求之间的关系。我们的研究生研究项目包括多晶硅，电子陶瓷晶界和界面，微电子薄膜的微观结构和应力，新型传感器和燃料电池的氧化物薄膜，薄膜加工的光学诊断，陶瓷纳米复合材料等领域的项目。电沉积和腐蚀过程，结构，性质，透射电子显微镜和晶体取向映射，用于巨磁电阻的磁性薄膜，纳米材料的化学合成，纳米晶体，碳纳米管，使用X射线和中子衍射技术的纳米结构分析，以及用密度泛函和动态平均场理论计算材料的电子结构。多晶硅的应用目标是用于有源矩阵显示器的薄膜晶体管和用于ULSI器件的绝缘体上硅结构。正在开发用于氧化物薄膜的新应用，包括非制冷IR焦平面阵列和用于便携式设备的集成燃料电池。高温超导体的远程应用包括高效的电力传输和高灵敏度的磁场传感器。该程序中的薄膜合成和处理包括蒸发，溅射，电沉积以及等离子和激光处理。为了分析材料结构和性质，教师和学生采用电子显微镜，扫描探针显微镜，阴极发光和电子束诱导电流成像，光致发光，电介质和非弹性弛豫技术，超声波方法，磁输运测量和X射线衍射技术。教职员工与朗讯，埃克森，IBM和其他纽约地区研究和制造中心以及主要的国际研究中心进行研究合作。来自这些机构的科学家和工程师也担任哥伦比亚大学的兼职教员。布鲁克海文国家实验室的国家同步加速器光源用于高分辨率X射线衍射和吸收测量。录取学生通常拥有材料科学，冶金学，物理学，化学或其他科学和工程学科的本科学位。第一年的研究生课程为更高级的课程和研究提供了共同的知识和技术基础。除课程作业外，学生通常会在第一年开始与研究小组，个人实验室工作以及参加研究生研讨会。