Doktorand:in - Theory and Modelling of Electrical

vor 3 Monaten

Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

Am Institute of Energy Technologies - Theorie und computergestützte Modellierung von Materialien in der Energietechnik (IET-3) leisten wir Beiträge zum grundlegenden Verständnis elektrochemischer Phänomene, zur Entwicklung und Charakterisierung maßgeschneiderter Materiallösungen sowie zur Erprobung und Optimierung neuer Energietechnologien. Zur Erreichung dieser Ziele setzen wir ein breites Spektrum an Methoden und Werkzeugen ein, von physikalisch-mathematischer Theorie und quantenmechanischen Simulationen hin zur Kontinuumsmodellierung. Unser Forschungsprogramm bietet vielfältige Anknüpfungspunkte für die Bewertung von Modellen und Simulationen durch den Vergleich mit Experimenten, den Wissenstransfer zu Materialdesign und -entwicklung sowie Tests und Analysen von der Material
- bis hin zur Geräteebene. Ergänzend dazu entwickeln wir eine auf künstlicher Intelligenz basierende Plattform für Datenanalyse sowie Materialdesign und -entwicklung.

**Ihre Aufgaben**:
Ein defossilisiertes globales Energieökosystem hängt von einer effizienten Umwandlung zwischen erneuerbarer elektrischer Energie und in Molekülen gespeicherter chemischer Energie ab. Diese Umwandlung erfordert wertvolle Katalysatoren, um relevante Reaktionen mit praktikablen Raten durchzuführen. Viele Katalysatoren werden in Form von Nanopartikeln (NP) eingesetzt, die auf Trägermaterialien dispergiert sind. Alle relevanten Reaktionen finden in einem nanoskaligen Bereich an der Schnittstelle zwischen dem festen Katalysator und einer Elektrolytlösung statt, d. h. einer elektrischen Doppelschicht (EDL).

Unser aktuelles Wissen über EDL beschränkt sich im Wesentlichen auf planare Elektroden mit einer einzigen EDL, während unterstützte NP-Katalysatoren (SNPC) radikal andere EDL-Eigenschaften aufweisen, die eine Überlappung einzelner EDLs um die NPs und das angrenzende Trägermaterial aufweisen. Diese Wissenslücke in Bezug auf entscheidende lokale Reaktionsbedingungen innerhalb der EDL verhindert eine effektive Übertragung von an planaren Elektroden gewonnenem Wissen auf Leistungsverbesserungen von SNPC.

Ihr Doktorandenprojekt zielt darauf ab, die mesoskopischen (1-100 nm) überlappenden EDLs in SNPC zu verstehen. Insbesondere werden Sie sich mit der grundlegenden Frage befassen: Wie werden die überlappenden EDLs unter realistischen Bedingungen gebildet? Dies wird mithilfe eines eigenen theoretischen Ansatzes für mesoskalige EDLs untersucht, wobei sowohl quantenmechanische Elektronen als auch klassische Elektrolytpartikel gleichberechtigt behandelt werden.

Ihre Aufgaben im Detail:
Sie:

- Wenden die in unserer Gruppe entwickelte Dichtepotentialfunktionaltheorie (DPFT) an, um Schnittstellen im Ag-gestützten Au-Nanopartikelsystem (NP) zu untersuchen.
- Entspannen die Struktur, wenn der Au-NP und der Ag-Träger im Vakuum in Kontakt gebracht werden.
- Analysieren die Umverteilung der Elektronendichte, nachdem der Au-NP und der Ag-Träger aufeinandertreffen.
- Berechnen die Austrittsarbeit von Ag-gestützten Au-NP-Systemen bei einer Reihe von Größen und Abdeckungen von Au-NPs.
- Untersuchen die überlappenden EDLs nach dem Eintauchen von Ag-gestützten Au-NPs in wässrige MClO4-Lösungen (M=Li, Na, K, Cs).
- Berechnen die Doppelschichtkapazitätsprofile für einen Bereich von Größen und Abdeckungen von Au-NPs sowie eine Reihe von Ionenkonzentrationen.
- Analysieren die heterogenen Verteilungen von Ionenkonzentration und elektrostatischem Potential.

**Ihr Profil**:

- Abgeschlossenes Hochschulstudium (Master) in Physik, Chemie, Materialwissenschaften oder vergleichbarem Bereich
- Kenntnisse und Kompetenzen in physikalischer und chemischer Theorie und molekularen Simulationsmethoden
- Erfahrung in Computerprogrammierung
- Grundlegende Kenntnisse in Elektrochemie und elektrochemischen Energietechnologien
- Intrinsische Motivation und Selbstständigkeit
- Selbstorganisierte und selbständige Arbeitsweise
- Sehr gute Kooperations
- und Kommunikationsfähigkeiten
- Sehr gute Kenntnisse der englischen Sprache in Wort und Schrift
Deutschkenntnisse sind ein Bonus
- **Unser Angebot**:
Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

- Unterstützung durch hochqualifizierte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen am IET-3
- Vielfältige Möglichkeiten professionelle Fähigkeiten zu entwickeln (u.a. im Rahmen der HITEC Graduate School)
- Netzwerk mit global führenden Partnern im akademischen und industriellen Bereich
- Exzellente Perspektiven und Karrieremöglichkeiten in einem dynamischen Technologiesektor
- Einen großen Forschungscampus im Grünen, der beste Möglichkeiten zur Vernetzung mit Kolleginnen und Kollegen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet
Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken, z.B. durch ein umfangreiches Trainingsangebot; ein strukturiertes Programm mit Weiterbil

  • Phd Position

    vor 3 Wochen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    At the Institute of Bio - and Geosciences - Agrosphere (IBG-3) we conduct research to improve our understanding of biogeochemical and hydrological processes in terrestrial systems. Specific studies focus on environmental controls on biogeochemical cycling of elements, the analysis of exchange processes and nutrient dynamics in the soil-plant-atmosphere...

  • Phd Position

    vor 1 Monat

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    **Your Job**: - develop numerical and analytical techniques to simulate and control the time dynamics of quantum technology devices - implement and optimize gate operations and artificial Hamiltonians on solid state devices - cooperate and actively work as a theorist with experimental partners improving quantum hardware - design and implement optimization...

  • Doktorand:in im Bereich der Batterieforschung

    vor 10 Stunden

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und...

  • Doktorand:in im Bereich der Batterieforschung

    vor 11 Stunden

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb imFor­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellenwir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit underfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, einklima­schonendes Energie­system und...

  • Phd Position

    vor 1 Monat

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    **Your Job**: - Solution-processed fabrication of perovskite films, layer stacks and solar cells - Deposition of insulating layers at the device interfaces using atomic layer deposition (ALD) - Optoelectronic measurements of insulator-based perovskite devices in the time and frequency domain - Transient photoluminescence measurements of perovskite films,...

  • Doktorand:in für das „a-SMART-Fit“-Projekt

    vor 3 Wochen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und...

  • Doktorand:in – Life Cycle Assessment von Defossilisierungsstrategien im Rheinischen Revier

    vor 3 Wochen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und...

  • Master Student

    vor 3 Monaten

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    Achieving a secure, greenhouse gas-neutral energy supply is one of the greatest challenges of the 21st century. At the Institute for Energy and Climate Research - Jülich Systems Analysis (ICE-2), we conduct research into how a sustainable energy system can be achieved and what it might look like. In this context, we develop a wide range of highly complex...

  • Postdoc - Detection of Solar and Volcanic

    vor 3 Monaten

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    The Institute of Climate and Energy Systems - Stratosphere (ICE-4) develops instruments, conducts global observations, and runs chemistry-climate models to study the stratosphere’s role in the climate system. Our mission is to enhance climate and weather predictability by examining atmospheric processes driving circulation, composition variability and...

  • Postdoc - Determination of Charge-extraction and

    vor 1 Monat

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    At the Institute of Energy Materials and Devices - Photovoltaics (IMD-3), novel materials as well as innovative device architectures for sustainable photovoltaics are investigated. In this regard, perovskite solar cells are a promising solar cell technology that enables printable, flexible and lightweight solar cells. Further improvements in their...

  • Doktorand:in – Hochtemperaturbrennstoffzelle zur Ammoniakverstromung

    vor 4 Wochen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und...

  • PhD Position

    vor 10 Stunden

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    Your Job: Solution-processed fabrication of perovskite films, layer stacks and solar cells Deposition of insulating layers at the device interfaces using atomic layer deposition (ALD) Optoelectronic measurements of insulator-based perovskite devices in the time and frequency domain Transient photoluminescence measurements of perovskite films, layer stacks...

  • Postdoc - Development and Implementation of Molecular Level Simulations for The Exascale Age of Supercomputing

    Vor 3 Tagen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    **Your Job**: The effective utilization of the newly installed first Exascale computer in Europe, called Jupiter, soon to be online at Forschungszentrum Jülich GmbH, asks for a high level of preparedness as it represents a paradigm change in the way supercomputing resources are employed in atomistic simulations. The individual to be hired for this position...

  • Doktorand:in – Effiziente alkalische Elektrolyse bei Temperaturen bis 180 °C

    Vor 2 Tagen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb im For­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellen wir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit und erfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, ein klima­schonendes Energie­system und...

  • Phd in Pre-clinical and Risk Assessments of Parkinson’s Disease Using Artificial Intelligence

    vor 4 Wochen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    **Your Job**: - Design, implement, and test participant interactions, including a pilot project on the effectiveness and user acceptance of data capture - Set up and manage a secondary screening process for individuals identified by the AI-supported tool as high-risk, involving smell tests and cheek swabs for genetic risk scoring - Integrate captured data...

  • Postdoc - Determination of Charge-Extraction and Recombination Losses at the Interfaces of Perovskite Solar Cells

    vor 8 Stunden

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    Your Job: Manual and semi-automated fabrication of perovskite films, layer stacks and devices with insulating layers at either or both interfaces Characterization using optoelectronic small-perturbation measurements and transient photoluminescence measurements Data analysis and parameter estimation using a combination of analytical models and drift-diffusion...

  • Master Thesis: Automation, Optimization, and Characterization of Electrochemical Aptamer-based Biosensors for Respiratory Disease Detection

    vor 1 Monat

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    At the Institute of Bioelectronics (IBI-3) at Forschungszentrum Jülich, physicists, chemists, biologists and engineers work together to investigate the scientific principles of the functional connection between biological and electronic components. This collaboration has led to the development of platforms for microfluidics, micro **Your Job**: -...

  • Doktorand:in – Effiziente alkalische Elektrolyse bei Temperaturen bis 180 °C

    Vor 2 Tagen

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich GmbH Vollzeit

    Forschung für eine Gesell­schaft im Wandel: Das ist unser Antrieb imFor­schungs­zen­trum Jülich. Als Mitglied der Helmholtz-Gemein­schaft stellenwir uns großen gesell­schaft­lichen Heraus­forde­rungen unserer Zeit underfor­schen Optionen für die digi­tali­sierte Gesell­schaft, einklima­schonendes Energie­system und...

  • Master Thesis: Development of a Testing Platform

    vor 3 Monaten

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    At the Institute of Biological Information Processing, Bioelectronics (IBI-3) at the Forschungszentrum Jülich, physicists, chemists, biologists, material scientists, and engineers perform joint research on the scientific principles of the functional link between biological matter and electronic components. This collaboration has led to the development of...

  • Phd Position

    vor 1 Monat

    Jülich, Deutschland Forschungszentrum Jülich Vollzeit

    **Your Job**: - Optoelectronic measurements of insulator-based perovskite devices in the time and frequency domain - Transient photoluminescence measurements of perovskite films, layer stacks and insulator-based devices - Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) measurements to determine perovskite/transport layer band offsets - Data analysis using a...