Te propusiste resolver diferentes problemas estudiando los mismos sistemas.
La física tiende a mirar los sistemas en el contexto de la ciencia fundamental. Estudian sistemas que tienen análogos teóricos cercanos y pueden tratar de explorar estas teorías más profundamente al estudiar estos sistemas. Al estudiar este material, desean expandir aún más las teorías que creen que los gobiernan o romper la teoría para que puedan descubrir nuevas ciencias.
Hay un material para la aplicación del dispositivo llamado dióxido de vanadio (VO2) que tiene una emocionante transición de fase de aislante de metal que se puede usar para hacer dispositivos electrónicos. La física crea dispositivos a partir de estos materiales para estudiar las teorías fundamentales que lo rigen, no les preocupa hacer un dispositivo optimizado. Quieren entender la ciencia subyacente en términos de física de estado sólido. No les importa cómo se cultiva, siempre que el material sea lo suficientemente prístino como para darles resultados que reflejen o rompan su teoría.
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La ingeniería eléctrica quiere hacer dispositivos optimizados. La ciencia subyacente es importante para ellos, pero al final del día quieren hacer dispositivos que tengan características mejoradas sobre los materiales pasados utilizados para hacer dispositivos. Esto puede suceder utilizando diferentes materiales para hacer sus dispositivos, diferentes geometrías de dispositivos, gestionando los efectos de calentamiento en sus dispositivos, etc.
Cuando los ingenieros eléctricos observaron el VO2, se entusiasmaron al analizar este sistema en términos de sus dos estados, un metal y un aislante. A partir de eso, pueden asignar un 1 y 0 binario en estos estados, y dados tiempos de conmutación rápidos entre estos dos estados por fluctuaciones de voltaje, podría estructurar dispositivos a partir de ellos que prometieran mejores características de dispositivo. Les preocupa más el crecimiento que los físicos, pero les preocupa eso secundario al rendimiento del dispositivo. A veces crecen, pero lo hacen para obtener una muestra relativamente ideal. No están allí para caracterizar el crecimiento, solo para optimizarlo para que puedan obtener una buena muestra.
Los ingenieros de materiales se ocupan más del crecimiento que cualquier otra disciplina, pero el crecimiento no los consume por completo. En términos de trabajo del dispositivo, estudian exactamente lo que sucede a nanoescala en el dispositivo. Si coloca contactos para crear su dispositivo, ¿por qué algunos contactos son mejores que otros? Cuando recorta su material después del crecimiento después de colocar los contactos, ¿por qué algunas atmósferas / temperaturas de recocido son mejores que otras? ¿Qué media exactamente la carga que se transporta cuando haces un dispositivo con él? Si limpia la superficie antes de colocar los contactos, ¿cómo afecta esto a las propiedades de transporte? ¿Cómo afecta la forma en que coloca sus contactos las propiedades?
En términos de VO2, los ingenieros de materiales buscarían una forma de cultivarlo. Luego, crearían dispositivos con él y descubrirían a través de diferentes técnicas de caracterización qué sucede fundamentalmente en el VO2 cuando cambia las fases de aislamiento a metálico debido a una corriente de conducción. A partir de ahí, harían dispositivos y estudiarían cómo este cambio de fase es diferente para geometrías de dispositivos separadas y por qué.
También vale la pena señalar que el material con el que trabajo actualmente (no VO2) es trabajado por separado por 6 departamentos diferentes: ingeniería eléctrica, física, ingeniería de materiales, química, ingeniería química e ingeniería mecánica.
Cuando decidí obtener mi doctorado, estaba dividido entre estos tres departamentos, no estaba seguro de cuáles solicitar inicialmente. Elegí la ingeniería de materiales por un par de razones.
Al venir de física, vi que los cursos que estaba tomando eran matemáticamente muy densos, lo cual estaba bien, yo también era estudiante de matemáticas y me encantan las matemáticas. Pero en algún momento aprender todas estas matemáticas no me hizo mucho bien. Se convirtió en mí aprendiendo matemática rigurosa pero no aprendiendo las propiedades generales de algunos sistemas materiales, y desde una perspectiva industrial hubiera preferido aprender ampliamente sobre sistemas electrónicos en lugar de aprender más sobre los aspectos matemáticamente rigurosos de la mecánica cuántica. Si me hubiera dedicado a la física, habría tenido que tomar más cursos de los que tenía un conocimiento físico, pero requerirían más rigor matemático. Hubiera tenido que tomar cursos de mecánica cuántica, electricidad y magnetismo de nivel superior, y cursos de mecánica clásica cuando todo lo que quería tomar era cursos basados en física de estado sólido y termodinámica.
Las escuelas de posgrado de física también son MUCHO más difíciles de ingresar que las escuelas de ingeniería, las escuelas de ingeniería pueden aceptar a cientos de personas, mientras que la física tiene mucho menos financiamiento y se limita a aceptar menos estudiantes. Lo más probable es que hubiera terminado yendo a una escuela de menor rango y saliera no tan preparada para conseguir un trabajo en la industria y, lo que es más importante, no aprendiera tanto en los campos que quería. Además, no iba a tomar la física GRE. Siempre he sido malo en las pruebas estandarizadas y no tuve tiempo para estudiar debido a la carga de cursos que había tomado en ese momento.
No elegí la ingeniería eléctrica porque no quería someterme a cursos sobre señales y sistemas e ingeniería informática o codificación. Quería tomar cursos de dispositivos y aprender sobre la ciencia fundamental detrás de ciertas clases de materiales basados en electrónica. EE habría sido una buena elección, pero estaban más preocupados por optimizar las características del dispositivo con un material dado más que por la optimización de las características del material para un dispositivo. Conviví desde una perspectiva científica más fundamental que esa.
Elegí MSE porque me gustaban más las ofertas de cursos que EE y también porque me gustaba cómo se veían los problemas. La perspectiva que tenía de la física era más cómoda y me gustaba ver los problemas de la forma en que lo hacía MSE. Aunque aborrezco completamente la poca cantidad de matemáticas que utilizaba en ingeniería, finalmente estoy contento con mi elección.
Eso fue mucho, un consejo duradero: lo más importante es cómo piensas y examinas fundamentalmente las cosas, como dije al principio, la única diferencia es que puedes estudiar el mismo sistema con una luz diferente.
