物理材料设计专业主要学习以下内容：

基础课程

《量子力学》

《材料科学基础》

《物理化学》

材料性能与工艺课程

《材料力学性能》

《材料物理性能》

《材料制备与装备工艺》

《材料失效分析》

《材料固态相变》

功能材料与设计课程

《功能材料》

《材料设计研究前沿》

这些课程涵盖了材料科学、物理学、力学、材料制备、材料分析等多个方面的基本知识和技能，旨在培养学生了解材料的基本性能、组成结构、设计方法、加工工艺等，并进行新材料的设计、研发、制备、性能测试和失效分析。