Doktorand*in für die Suche nach beweglichen chiralen Spinstrukturen in dünnen antiferromagnetischen Filmen
Kennziffer: QM 2022/9
Solitonische Spintexturen im Nanometerbereich, wie magnetische Domänenwände und Skyrmionen, sind vielversprechende Kandidaten für Anwendungen in der Datenspeicherung, im neuromorphen Computing und in der Sensorik. In der Nachwuchsgruppe "MaXRay: Magnetism and Coherent X-Ray Imaging" am HZB wollen wir solche solitonischen Spintexturen auf kleinsten Längen- und Zeitskalen beobachten und verstehen.Wir entwickeln Röntgenabbildungstechniken mit unübertroffener räumlicher und zeitlicher Auflösung, berechnen über analytische Modelle geeignete Materialien für diese Nanotexturen, züchten die entsprechenden magnetischen Filme mit genau kontrollierten Eigenschaften und integrieren die Materialien in funktionale nanoelektronische Bauelemente.
Antiferromagnetische Materialien sind in diesem Zusammenhang besonders attraktiv, da sie im Vergleich zu bestehenden ferromagnetischen Materialien eine viel höhere Dichte an Spintexturen und höhere Betriebsgeschwindigkeiten ermöglichen. Experimentelle Techniken zur Untersuchung von Spintexturen in funktionalisierten Antiferromagneten sind jedoch erst seit Kurzem verfügbar, und selbst die Existenz einer solitonischen, d. h. gleichmäßig beweglichen, Spintextur in einem Antiferromagneten muss noch bestätigt werden.
In diesem Zusammenhang suchen wir Sie als Doktorand*in, um nach einem dünnschichtigen antiferromagnetischen Material zu suchen, (i) in dem antiferromagnetische chirale magnetische Domänenwände oder antiferromagnetische Skyrmionen beobachtet werden können und (ii) das so zu einem funktionalen Bauelement verarbeitet werden kann, dass die Domänenwände oder Skyrmionen bei Bedarf nukleiert und bewegt werden können.
Die Betreuung wird zwischen dem HZB und dem Forschungszentrum Jülich (FZJ) geteilt. Am FZJ wird das theoriebasierte Materialscreening durch DFT-Modellierung unter der Leitung von Prof. Stefan Blügel durchgeführt. Am HZB werden die vielversprechendsten Materialien hergestellt, durch Nanolithografie strukturiert und mit Röntgenbildgebungsverfahren abgebildet.
Ihre Aufgaben
- DFT-Modellierung: theoretische Vorhersage von antiferromagnetischen Dünnschichtmaterialien, in denen chirale Domänenwände stabil sein können
- Wachstum von Dünnschicht-Antiferromagneten durch Sputterabscheidung, Charakterisierung durch Labor- und Synchrotrontechniken (elektrische Transportmessungen, Röntgenbeugung, Röntgenspektroskopie, Röntgenbildgebung), Herstellung von Bauelementen im Reinraum (Nanolithografie)
- Entwicklung Ihrer eigenen wissenschaftlichen Ideen
- Datenanalyse, Publikation in wissenschaftlichen Journalen und Präsentation auf Konferenzen
Ihr Profil
- Masterabschluss in Physik, Materialphysik oder einem verwandten Fach
- hohe Motivation zum Arbeiten in einem internationalen Team und an hochgradig kompetitiven Themen, mit bereits demonstrierter Selbstständigkeit und Problemlösungsfähigkeiten
- flüssige Beherrschung der englischen Sprache (B2 oder besser, kein Zertifikat nötig), gute Präsentationsfähigkeiten
- Hintergrundwissen in Magnetismus und Spintronik mit ausgewiesenen experimentellen und theoretischen Kenntnissen, vorzugsweise bereits Erfahrung in der DFT-Modellierung und/oder Dünnschichtsynthese
- Bereitschaft zur Arbeit an Synchrotronstrahlungsquellen, teilweise auch nachts und an Wochenenden (mit Zeitausgleich)
- Bereitschaft, während der Promotion zwischen Jülich und Berlin umzuziehen
Unser Angebot
- eine abwechslungsreiche, spannende Tätigkeit in einem dynamischen Forschungsfeld
- einzigartiger Zugang zu einigen der größten und mächtigsten Forschungsanlagen der Welt
- die Chance, relevante Fertigkeiten im Bereich der DFT, Materialherstellung, Nanostrukturierung und Röntgenabbildung zu erwerben
- internationale Sichtbarkeit in einem kompetitiven Feld und exzellente Karrierechancen
- gute Betreuung in einem kleinen Team und gleichzeitig viele Kontakte durch enge Kollaborationen im Berliner und Jülicher Umfeld
- eine Vielzahl an Weiterbildungsmöglichkeiten
- flexible Arbeitszeiten abseits von Strahlzeiten
- umfangreiche Beratungsangebote zu Familie und Beruf
- betriebliches Gesundheitsmanagement und Betriebssport
- betriebliche Altersvorsorge
- Zuschuss zum Jobticket
- Gehalt nach TVöD Bund 75% EG13
Der Arbeitsvertrag ist über 42 Monate befristet. Die Bezahlung erfolgt nach dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD-Bund).
Ihre Bewerbung sollte auf Deutsch oder Englisch verfasst werden und folgende Unterlagen enthalten:
- ein Anschreiben, in dem Sie Ihre Motivation für diese Stelle und Ihre relevanten Erfahrungen skizzieren (max. 1,5 Seiten)
- ein Lebenslauf, aus dem Ihre bisherigen Aufgaben und Leistungen hervorgehen, inklusive Kontaktdaten von zwei Referenzgebern (kein Seitenlimit)
- digitale Kopien Ihrer Urkunden und Zertifikate (B.Sc. Zeugnis mit Einzelnoten; M.Sc. Zeugnis mit Einzelnoten oder Transcript of Records; falls vorhanden: Preise und Auszeichnungen)
- eine Liste Ihrer Veröffentlichungen, inklusive Preprints und Arbeiten, die Sie gerade schreiben
Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung über unser Bewerbungsmanagementsystem bis zum 15.07.2022. Aus datenschutzrechtlichen Gründen können wir Bewerbungen, die uns per E-Mail oder auf postalischem Weg erreichen,
leider nicht im Bewerbungsverfahren berücksichtigen.
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