Passei por algo bem semelhante e, como o Victor comentou acima, é uma decisão muito pessoal.
No meu caso, optei por sair e focar em concluir meus estudos para depois buscar recolocação. Olhando em retrospecto, se eu pudesse voltar no tempo, faria diferente: não teria saído antes de garantir uma oportunidade melhor, seja em remuneração, flexibilidade ou até no respeito vindo da liderança.
Nossa geração busca muito mais do que apenas reconhecimento financeiro, e a motivação realmente vai embora quando a gente passa por situações assim.
Em resumo: permaneça no emprego, mas não pare de buscar algo melhor. Uma oportunidade de entrevista para um contrato na faixa de 7k PJ nessa área costuma surgir relativamente rápido. Quando encontrar, saia sem olhar para trás.
Sobre o mestrado, vá em frente — e parabéns pelo desempenho.