Physiker/in, Materialwissenschaftler/in o.ä. mit Promotion (w/m/d) - Entropy engineering and interface optimization in materials

Location

Köln | Germany

Job description

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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Entropy engineering and interface optimization in materials for highly effective thermoelectric energy conversion

Selektive Streuung von Ladungsträgern kann die Performance thermoelektrischer Materialien und Bauteile erheblich verbessern

Beginn

ab sofort

Dauer

befristet auf 3 Jahre

Vergütung

bis Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Eine zuverlässige, bedarfsorientierte, umweltverträgliche und kostengünstige Energieversorgung bildet die Grundlage für eine nachhaltige gesellschaftliche Entwicklung. Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, leistungsfähige thermoelektrische Module und Generatoren (TEG) zu entwickeln, die (Ab-)Wärme in mobilen oder stationären Anwendungen in elektrische Energie wandeln. Auch thermische Sensoren und Peltier-Wärmepumpen für vielfältige Anwendungen in der Fahrzeugtechnik, in Energieanlagen, in der Luft- und Raumfahrt sind Gegenstand unserer Forschung.

Die Stelle ist Teil des binationalen DFG Projektes „Entropy engineering and interface optimization in materials for highly effective thermoelectric energy conversion“, welches vom DLR-Institut für Werkstoff-Forschung, der AGH Krakau und der Universität Duisburg-Essen in Kooperation bearbeitet wird. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hocheffektiver thermoelektrischer Materialien und Bauteile, die auf umweltverträglichen und gut verfügbaren Ausgansstoffen basieren. Ziel ist insbesondere die Charakterisierung und Steuerung mikro- und nanoskaliger Grenzflächeneigenschaften, sowohl innerhalb des thermoelektrischen Materials als auch zwischen thermoelektrischem Material und Kontaktmetallen.

Die Aufgaben umfassen unter anderem

• Synthese thermoelektrischer Halbleitermaterialien (u.a. Mg2Si-basiert) über Schmelz- oder pulvermetallurgische Verfahren
• Beschichtung/Kontaktierung thermoelektrischer Materialien
• Charakterisierung thermoelektrischer Proben bzgl. der Mikrostruktur (REM, EDX, XRD), Zusammensetzung sowie elektrischer und thermischer Transporteigenschaften
• Auswertung von Rasterkraft- (AFM) und Raster-Kelvin-Mikroskopie-Messungen (durchgeführt an der Universität Duisburg-Essen)
• Entwicklung lokaler und integraler Transportmodelle unter Berücksichtigung der elektronischen Bandstruktur auf Basis der Messergebnisse
• Aufarbeitung der Ergebnisse und Veröffentlichung im Rahmen von Konferenzbeiträgen und wissenschaftlichen Veröffentlichungen
• Betreuung von Masterarbeiten, Unterstützung von Promotionsarbeiten

• abgeschlossenes Master- oder Diplomstudium in einem naturwissenschaftlichen oder ingenieurtechnischen Bereich/Fach z. B.  Materialwissenschaften, Physik oder ein vergleichbarer Abschluss
• sehr gute Promotion: Dr. rer. nat., Dr. Ing. oder vergleichbar
• mehr als 3 wissenschaftliche peer-reviewed Publikationen
• sehr gute Kenntnisse der englischen Sprache und gute Kenntnisse der deutschen Sprache in Wort und Schrift
• Erfahrungen in der Synthese und mikrostrukturellen Charakterisierung von Funktionsmaterialien (SEM, XRD, EDX, AFM…)
• fundierte Kenntnisse der Halbleiterphysik und der Festkörperphysik
• Fähigkeit zur Zusammenarbeit in einem internationalen Team aus Wissenschaftler/innen, Techniker/innen, Studierenden
• idealerweise Erfahrungen im Bereich Thermoelektrik
• Hands-on Erfahrungen in der Berechnung von Festkörpereigenschaften auf Grundlage der Dichtefunktionaltheorie von Vorteil
• Erfahrungen in der automatisierten Verarbeitung von Daten wünschenswert
• idealerweise Erfahrungen in der Verwendung von KI-basierten Werkzeugen
• grundlegende Erfahrungen zur Messtechnik von Vorteil
• Interesse an internationaler Zusammenarbeit wünschenswert
• idealerweise Kenntnisse einer Programmiersprache (Python, MATLAB)

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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