Masterarbeit - Wandmaterialien Für Die Fusion:

Das Institut für Energie
- und Klimaforschung - Plasmaphysik (IEK-4) forscht im Bereich Kernfusion, um eine saubere, sichere und verlässliche Energiequelle für die zukünftigen Generationen zu entwickeln. Schwerpunkte des Institutes sind die Untersuchung der Plasma-Wand-Wechselwirkung, die Materialforschung für Wandmaterialen von Fusionskraftwerken, sowie Beteiligungen an den Großprojekten JET, ITER und W7-X.

**Ihre Aufgaben**:
Für die Realisierung eines Fusionskraftwerkes ist die Entwicklung geeigneter Werkstoffe für die höchstbelasteten Regionen des Reaktors essentiell. Diese Bereiche unterliegen intensiven Teilchenflüssen sowie sehr hohen Wärmelasten. Wolfram ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften ein vielversprechender Kandidat, jedoch handelt es sich hierbei um ein intrinsisch sprödes Material, das durch die Einsatzbedingungen zusätzlicher Versprödung unterworfen ist. Ein wolframfaserverstärkter Wolfram-Verbundwerkstoff (Wf/W) könnte hier Abhilfe schaffen. In enger Zusammenarbeit zwischen dem FZJ und dem Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching sowie der RWTH in Aachen wird dieser Verbundwerkstoff erforscht und die Produktionsverfahren für ein industrielles Scale-up weiterentwickelt. Der hohe Schmelzpunkt und die hohe Warmfestigkeit von Wolfram erfordern aufwändige Methoden für die Synthese eines Verbundwerkstoffs. In einem neuen Verfahrensansatz sollen zwei bestehende Produktionsverfahren kombiniert werden und ein Hybridmaterial entwickelt werden, welches uniforme Materialeigenschaften mit hoher Reproduzierbarkeit und schnell realisierbarem Scale-up ermöglichen könnte. Für optimale Materialeigenschaften gilt es, die Einflussparameter einzelner Herstellungsparameter nähergehend zu untersuchen.

Zu Ihren Aufgaben zählen u.a.:

- Erstellung von Versuchsmatrizen
- Herstellung von Verbundwerkstoffen mittels der chemischen Gasphasenabscheidung
- Durchführen einer Parameterstudie mittels SPS/FAST Verfahren
- Datenauswertung mittels REM, EDX, FIB, mechanischer Prüfverfahren, Metallografie und umfangreicher Oberflächenanalytik
- Ausführliche Dokumentation der durchgeführten Arbeiten und Präsentation der Ergebnisse

**Ihr Profil**:

- Laufendes Studium im Bereich der Physik, physikalischen Chemie, Chemieingenieurwesen, Verfahrenstechnik oder Materialwissenschaften bzw. einer verwandter Disziplin
- Interesse an der Fusionstechnologie, chemischer Gasphasenabscheidung, Werkstoffen und Plasma-Wand Wechselwirkung
- Hohe Lernbereitschaft
- Hohes Maß an Selbstständigkeit, Motivation und Zuverlässigkeit
- Erste Erfahrungen mit Python/Matlab/Origin wünschenswert
- Gute Englischkenntnisse

**Unser Angebot**:
Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten Wir bieten Ihnen:

- Umfassende Trainingsangebote und individuelle Möglichkeiten zur persönlichen und fachlichen Weiterentwicklung
- Eine exzellente wissenschaftliche Ausstattung und die neuste Technologie
- Ein umfangreiches betriebliches Gesundheitsmanagement
- Qualifizierte Betreuung durch wissenschaftliche Kolleg:innen
- Optimale Voraussetzungen zur Vereinbarkeit von Beruf und Privatleben sowie eine familienbewusste Unternehmenspolitik
- Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z.B. im Homeoffice

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.