Table of Contents
הערך האסטרטגי של Ph.D. בחומרים מדע והנדסה
בעידן שבו פריצות דרך טכנולוגיות מוגדרות יותר ויותר על ידי יכולות חומריות, ההחלטה להמשיך דוקטורט חומרים מדע והנדסה (MSE) מייצגת השקעה ארוכת טווח הן מומחיות אישית והן השפעה מקצועית.תוכנית דוקטורט זו הולכת הרבה מעבר לידע הבסיסי שנרכש במעבדות לתואר ראשון או מאסטר, אשר מציידים מועמדים עם היכולת לעצב, לאפיין, וייעל חומרים מן האטומיים ליישומים בינלאומיים, אך לא רק לעקוב אחר פתרונות הנדסיים אלה.
קריירה אקדמית: שפינג את הדור הבא של ממציאים
עבור בוגרי Ph.D. רבים, האקדמיה מייצגת את הדרך הישירה ביותר לשלב מחקר מעמיק עם החונכות של מדענים ומהנדסים עתידיים.ההמסלול האקדמי דורש אך מציע חופש אינטלקטואלי שאין כמוהו ואת ההזדמנות לבנות מורשת מתמשכת באמצעות הוראה וגילוי.
מיקום: Tenure-Track Faculty
(ההפך לפרופסור מסלול קביעות באוניברסיטה מחקרית הוא מטרה עיקרית עבור בוגרי דוקטורט רבים.בתפקיד זה, אנשים צפויים להקים תוכנית מחקר עצמאית, מימון חיצוני מאובטח מסוכנויות כגון קרן המדע הלאומי (NSF) או המחלקה לאנרגיה (DOE), לפרסם בכתבי עת עת עת עת בולטים כמו FLT:0 חומרים חיצוניים מקודמים 1 או LT:2 חומרים מתקדמים, 3, וכן למועמדים מתקדמים, להצגת מקצוע, אך הם בעלי מקצוע חזק, אך הם בעלי מקצוע מוסמך, אך הם בעלי מקצוע.
מחקר-Focusing הפקולטה ומנהלי מעבדה
לא כל התפקידים האקדמיים דורשים עומס הוראה מלא של פרופסור מסלול קביעות. אוניברסיטאות רבות ומכונים מחקר מעסיקים סגל כמו מדעני מחקר או מנהלי מעבדה. אנשי מקצוע אלה לנהל מתקני ליבה כגון מרכזי מיקרוסקופיה אלקטרונים, מעבדות X-ray, או nanofabrication לנקות חדרים.הם מספקים מומחיות טכנית חיונית, להכשיר סטודנטים וצוות על כלי מתקדם, ולשתף פעולה על פרויקטים בין-תחומיים זה הוא אידיאלי עבור אלה מעדיפים בעיות הוראה ופתרון טכני על פני כיתתית.
מוסדות הוראה-מפוצלים
במכללות לאמנויות ליברליות, אוניברסיטאות ממוקדות הוראה, ומכללות קהילתיות, בעלי תואר דוקטור ב- MSE מוערכים מאוד על יכולתם ללמד קורסים בכימיה, פיזיקה והנדסה. בעוד ציפיות מחקר עשוי להיות נמוך יותר, הדגש הוא על מצוינות פדגוגית, פיתוח תכנית לימודים, וחוקרים לתואר ראשון מנטורים.
מחקר פוסט-דוקטורט
מלגות פוסט-דוקטורט היא לעתים קרובות אבן ממדרגה למצב אקדמי קבוע, אבל זה גם שלב קריירה יקר בזכותו. במהלך פוסטדוק, חוקרים מוקדם קריירה מעמיק את המומחיות שלהם, לבנות רשתות מקצועיות, ומפרסם עבודה המבססת את המוניטין שלהם. עמדות פוסט-דוקטורט רבות כרוכות בשיתוף פעולה בינלאומי, נותן לחוקרים חשיפה לתרבויות ומתודולוגיות שונות. בעוד השכר הוא צנוע יחסית לתעשיית, צבר ניסיון לעתים קרובות לתפקיד מרכזי או תפקיד מרכזי של מחקר.
אפשרויות תעשייתיות: ממעבדה ועד שוק
התעשייה היא המעסיק הגדול ביותר של מדעני חומרים ומהנדסים.דוקטורל בוגרי להביא רמה של rigor אנליטי, יכולת לפתרון בעיות, וידע מיוחד חיוני לחברות המתחרים בשווקים היי-טק.הביקוש למומחיות כזו משתרע על מגוון רחב של מגזרים.
אוויר והגנת
תעשיית החלל מסתמכת על חומרים מתקדמים להפחתת משקל, ניהול תרמי ושלמות מבנית.דוקטורט עובדת על פיתוח ⁇ עתירי זמן גבוהים עבור מנועי סילון, ממטריקס מורכב עבור להבים טורבינות, ופולימרים קלים עבור רכיבי מסגרת אוויר.קבלנים הגנה גם מחפשים חומרים עבור פרויקטים מעורבים שריון, חיישנים, וטכנולוגיית לגנוב.
אלקטרוניקה ו Semiconductors
תעשיית המוליכים למחצה היא בלב הטכנולוגיה הדיגיטלית המודרנית, ו- Ph.D חומרים מדענים הם אינסטרציה בקידום עיצוב השבבים וההפצה.הם עובדים על פיתוח חומרים דיאלקטריים חדשים, לחקור את השימוש בחומרים 2D כמו גרפן ומעבר מתכת dichalcogenides, וקידוד תהליכים ליתרפיים.עם הופעת מחשוב קוונטי ואלקטרוניקה גמישה, הצורך בחומרים חדשניים הוא רק משווקים, כולל HP.
רכב ותחבורה
המעבר לעבר כלי רכב חשמליים (EVs) והובלת אוטונומית יצרו ביקוש עצום למומחיות חומרים.דוקטורט בוגרי לתרום לפיתוח טכנולוגיית סוללות, כולל סוללות מוצקות של מדינת ליתיום-sulfur, כמו גם חומרים מבניים קלים כמו ⁇ אלומיניום, סיבים פחמן מרוכבים, וחומרים מתקדמים של פלדה סטריבית.הם גם עובדים על חיישנים, תצוגות, ומערכות ניהול תרמילי כמו מגייסים, כמו גם חומרים כמו גם יצרניים, כמו גם פאן-ג'ניק.
שירותי בריאות ומכשירים ביו-רפואיים
חומרים מדע ממלא תפקיד קריטי בטכנולוגיה רפואית.דוקטורט בתחום זה לפתח פולימרים ביו-דידנטיים עבור משלוח סמים, ציפויים ביולוגיים לא עולים בקנה מידה עבור שתלים, הידרוגלס עבור הנדסת רקמות, וסוכני הדמיה מתקדמים.הם משתפים פעולה עם רופאים וביולוגים כדי ליצור חומרים אינטראקציה בבטחה עם הגוף האנושי.
אנרגיה וקיימות
דחיפה העולמית לאנרגיה נקייה פתחה שפע של הזדמנויות למומחים בתחום החומרים.דוקטורים עובדים על שיפור יעילות התא הסולארית, פיתוח זרזי הדור הבא לייצור מימן, יצירת מערכות אחסון אנרגיה בעלות הון גבוה, וחומרים הנדסיים עבור כורים גרעיניים.הם גם תורמים למאמצים קיימות על ידי תכנון פולימרים מיחזור וצמצום טביעת הרגל הסביבתית של תהליכי ייצור.
מחקר ופיתוח: גידול נהיגה בקנה מידה
מחקר ופיתוח (R&D) הוא התחום הליבה שבו הכישורים שנרכשו במהלך דוקטורט הם מוחלים ישירות. בין אם במרכז R& תאגידי; D, מעבדה ממשלתית, או טייס סטארט-אפ, בוגרי דוקטורט מחויבים לדחוף את הגבולות של מה אפשרי.
R& D Centers
תאגידים גדולים רבים לשמור על R & ייעודי; דילוגים שבהם מדענים חומרים עובדים על פרויקטים ארוכי טווח, בסיכון גבוה שיכולים להניב יתרונות תחרותיים גדולים. תפקידים אלה לעתים קרובות כרוכים שיתוף פעולה בין-תחומי עם כימאים, פיזיקאים, מהנדסי מכונות ומדענים נתונים.העבודה עלולה להוביל להמצאות פטנט, קווי מוצר חדשים, ושיפורים תהליכים שיוצרים הכנסות משמעותיות.
דיקטטורות לאומיות וממשלתיות
מתקנים כגון המעבדה הלאומית של לוס אלמוס, Oak Ridge המעבדה הלאומית, Sandia National Laboratories, והמכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) מעסיקים מאות חומרים מדענים.העבודה במעבדה אלה לעתים קרובות כרוכה בניסויים בקנה מידה גדול, כגון פיזור נויטרונים או סינכרון X-ray diffraction, שאינם אפשריים בהקמת אוניברסיטה.
סטארט-אפים ויזמות
עם הבנה עמוקה של תכונות וחומרים, בוגרי Ph.D. מצוידים היטב להשיק את המיזמים שלהם. סטארט-אפים רבים להתמקד במסחר חומרים חדשים כגון ננו-חומרים, ציפויים מתקדמים, או ביו-חומרים.שילוב של מומחיות טכנית ואקומנית עסקית יכול להיות חזק, אם כי הנתיב היזמי יש סיכון גבוה יותר.
פטנטים ונכסים אינטלקטואליים
Ph.D. חומרים מדענים הם גנרטורים פרולטיביים של קניין רוחני.היכולת להגיש פטנטים מוסיפה ערך משמעותי למעסיק ויכולה לייצר תמלוגים עבור הממציא.בתעשייה, ספירות פטנטים וציטוטים משמשים לעתים קרובות כמדדי ביצועים. עבור אלה המעוניינים בצומת החוק והטכנולוגיה, Ph.D. ב MSE יכול גם להיות אבן צעד לקריירה בחוק או להעביר טכנולוגיה.
פוטנציאל רווח גבוה יותר: החזרה הכספית על תואר דוקטור
אחד היתרונות המוחיים ביותר של להרוויח דוקטורט במדעי החומרים והנדסה הוא פוטנציאל להרוויח משמעותי. בעוד הפרס הפיננסי לא צריך להיות המניע היחיד רודף דוקטורט, זה גורם שעושה את ההשקעה של זמן ומאמץ ראוי.
השוואות סלאריות
על פי נתונים של הלשכה לסטטיסטיקה העבודה של ארה"ב וסקרי התעשייה, השכר החציוני של מדענים ומהנדסים עם דוקטורט הוא גבוה במידה ניכרת מאשר עבור אלה עם תואר ראשון או תואר שני. עמדות ברמת הכניסה עבור Ph.D בוגרי לעתים קרובות להתחיל בטווח של 100,000 $ ל-30,000 $ בשנה, בעוד אנשי מקצוע מנוסים בתפקידים בכירים יכולים להרוויח יותר מ $50,000 עבור אלה בניהול או 200 אלף בונוסים, כולל בונוסים מלאי יכול להיות מעל $.
התעשייה Premiums
תעשיות מסוימות משלמים פרמיה עבור מומחיות חומרים מיוחדים.תעשיית המוליכים למחצה, למשל, מציעה כמה מהמשכורות הגבוהות ביותר בשל האופי הטכני ביותר של העבודה ואת עוצמת ההון של המגזר.תעשיית האוויר וההגנה מציעה גם פיצוי תחרותי, לעתים קרובות כולל בונוסים לניקוי אבטחה.מגזרים ביו-רפואיים ופעמיים לספק תשלום חזק, במיוחד עבור תפקידים מעורבים מערכות משלוח תרופות או חומרים מותאמים.
שינויים גיאוגרפיים
רווחת פוטנציאל משתנה גם על ידי מיקום גיאוגרפי.מרכזי טכנולוגיה מרכזיים כגון אזור מפרץ סן פרנסיסקו, בוסטון, סיאטל מציעים משכורות גבוהות יותר, אם כי אלה הם מסתכם עלות גבוהה יותר של מסדרונות מחקר כמו פארק משולש מחקר בצפון קרוליינה ואת אזור דנבר-בולדר לספק איזון של שכר חזק וסיכויים בינלאומיים סבירים יותר במדינות כמו גרמניה, שוויץ, דרום קוריאה מציעים גם חבילות פיצוי תחרותי.
אפשרויות: שדה בינלאומי באמת
חומרים מדע והנדסה הם משמעת גלובלית.האתגרים העומדים בפני האנושות באנרגיה, בבריאות ובקיימות אינם מוגבלים על ידי גבולות לאומיים, ואף אחד מהם אינו הפוטנציאל הקריירה של בוגרי הדוקטורט.
שיתוף פעולה בינלאומי למחקר
פרויקטים גדולים של מחקר, כגון פרויקט הגנומה האנושי או תחנת החלל הבינלאומית, מסתמכים על תרומות ממדענים חומרים ברחבי העולם.דוקטורט משתתף לעתים קרובות בקונסוררציה רב-לאומית, משתפים נתונים בין יבשות, ומסמכים משותפים עם עמיתים במדינות מרובות.
הניידות האקדמית
שיתופי פעולה ועמדות סגל זמינים כמעט בכל מדינה מפותחת. מוסדות אירופיים, במיוחד בגרמניה, בשווייץ ובבריטניה, פעילים מאוד במחקר חומרים.בתי חשמל באסיה כגון סין, יפן, דרום קוריאה וסינגפור משקיעים בחומרים מדעיים ומציעים חבילות מימון אטרקטיביות.היכולת לעבוד במערכות אקדמיות שונות משפרת גמישות קריירה וצמיחה אישית.
קריירה גלובלית תעשייתית
תאגידים רב לאומיים באופן קבוע להעביר את החומרים המובילים שלהם מדענים בין אתרים להעביר ידע ופרויקטים מובילים. בוגר תואר שני עשוי להתחיל בארצות הברית, לבלות כמה שנים ב R& אירופי; מרכז D, ולאחר מכן לעבור למרכז ייצור אסיה. הקצאות בינלאומיות אלה לעתים קרובות עם הטבות שיקום, הכשרה שפה והזדמנויות להאצת קריירה.
כנסים ורשת
כנסים מקצועיים כגון The Materials Research Society (MRS) Spring and Fall Meetings, The מינרלים, Metals & Materials Society (TMS) השנתי מפגשים, והתוכניות האמריקאיות של Ceramic Society (ACerS) מושכים אלפי משתתפים בעשרות מדינות.הצגת מחקר באירועים אלה בונה מוניטין ופותחת דלתות לשיתוף פעולה.
יתרונות מקצועיים ואישיים נוספים
מעבר לנתיבי הקריירה הישירים המתוארים לעיל, Ph.D. במדעי החומרים והנדסה מספק מגוון של יתרונות פחות מוחשיים אך בעלי ערך שווה.
מיומנויות מתקדמות של בעיות
תהליך של קבלת דוקטורט מאמן אנשים לגשת לבעיות מורכבות, פתוח עם מתודולוגיה קפדנית.בוגרים לפתח את היכולת להגדיר שאלה מחקר, ניסויים עיצוב, לנתח נתונים, להסיק מסקנות בתוקף סטטיסטית.מיומנויות אלה ניתנות לכל תחום, כולל מימון, מדע נתונים, ייעוץ ומדיניות ציבורית.
אתגר אינטלקטואלי ויצירתיות
מדע החומרים הוא תחום שבו יצירתיות ושקייה טכנית נפגשים.הפיתוח של חומר חדש או טכניקת עיבוד חדשנית דורש הבנה מדעית וחשיבה דמיונית כאחד.עבור אלה שאוהבים להיות בקצה חיתוך, הדרישות האינטלקטואליות של השדה הן סיפוק עמוק.
הכרה מקצועית וזיהוי
הכותרת "דוקטור" נושאת משקל משמעותי בהקשרים מקצועיים.זה מציין רמה גבוהה של מומחיות ומסירות, מה שהופך את זה קל יותר להשיג את האמון של לקוחות, משתפי פעולה, מעסיקים. בארגונים רבים, Ph.D. הוא תנאי מוקדם לקידום תפקידי מנהיגות טכניים בכירים.
גמישות מקצועית וחוססן
רוחב האימונים בתכנית הדוקטורט פירושו כי בוגרי אינם קשורים לתעשייה או לתפקיד יחיד.אם המגזר חווה ירידה, חומרים מדענים יכולים לעבור למגזר אחר, חלים על עמדות ממשלתיות או אקדמיות, או אפילו על מסלול קריירה שונה לחלוטין. גמישות זו מספקת רמה של ביטחון עבודה נדיר בכלכלה המודרנית.
השקעה: האם Ph.D נכון עבורך?
טיהור דוקטורט בחומרים מדע והנדסה היא החלטה שיש לעשות בזהירות.התהליך בדרך כלל לוקח חמש עד שש שנים, ואת הדרך ניתן לדרוש הן מבחינה אינטלקטואלית והן מבחינה רגשית.עם זאת, עבור אנשים אשר נלהבים על מדע, מונעים על ידי סקרנות, להוטים להשפיע על העולם באופן מוחשי, התגמולים הם משמעותיים.
מועמדים פוטנציאליים צריכים לשקול את מטרות הקריירה לטווח ארוך שלהם, סובלנות שלהם לאתגרים של מחקר בוגר, ואת הרצון שלהם עבור הזדמנויות ספציפיות כי דוקטורט נפתח.זה גם חכם לחקור תוכניות ויועצים ספציפיים כדי למצוא את ההתאמה הטובה ביותר. עם תכנון קפדני ומסירות, Ph.D במדעי והנדסה יכול להיות ניסיון טרנספורמטיבי כי פותח דלתות לחיים של הישגים ותרומה.
מסקנה
היתרונות הקריירה של רודף דוקטורט במדעי החומרים והנדסה הם רחב ועמוק.בוגרים הם היטב להציב תפקידים מנהיגות באקדמיה, שבו הם יכולים לחנך השראה הדור הבא; בתעשייה, שבו הם מניעים חדשנות במגזרים מן האוויר לחלל לבריאות; וב R& D, שבו הם יכולים לדחוף את הגבולות של מה אפשרי.