Doktorandin / Doktorand im Bereich angewandter Quantensensorik / Rastersondenmagnetometrie

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF zählt zu den führenden Forschungseinrichtungen weltweit auf den Gebieten der III/V-Halbleiter und des Diamanten. Wir erforschen und entwickeln gemeinsam mit unseren Partnern aus Industrie und Wissenschaft elektronische sowie optoelektronische Bauelemente und Systeme. Dabei stehen Forschung und Entwicklung für Anwendungen in den Bereichen Sicherheit, Gesundheit, Energie und Kommunikation im Vordergrund. 

Diamant ist aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften zunehmend bedeutend für die Entwicklung von quantentechnologischen sowie neuartigen elektronischen, optischen Bauelementen, die mit klassischen Halbleitern nicht realisierbar sind. Die wissenschaftliche Entwicklung steht am Beginn der »zweiten Quantenrevolution«, bei der bekannte quantenphysikalische Systeme genutzt werden, um neuartige Technologien und Sensoren zu entwickeln. Das Stickstoff-Vakanz-Zentrum (NV-Zentrum) in Diamant ist ein solches, vielversprechendes System, mit welchem Magnetfelder präzise gemessen werden können. Die Entwicklung höchstpräziser Sensoren hat wichtige Anwendungen in der Medizintechnik, z. B. bei der Messung von Hirnaktivität oder bei der MRT.

Im Rahmen eines Kooperationsprojektes werden wir am Fraunhofer IAF einen Magnetfeldsensor für nanoskalige räumliche Auflösungen entwickeln. Hierzu wird ein einzelnes NV-Zentrum am Ende einer Diamantspitze erzeugt, die wiederum in ein erweitertes Rastersondenmikroskop eingebaut wird. Durch diesen optisch adressierbaren Defekt mit atomarer Größe und der hohen räumlichen Auflösung der Rasterkraftmikroskopie kann so das magnetische Feld mit einer bisher nicht erreichbaren Präzision im nm-Bereich vermessen werden. Diese Technologie soll zum einen zur Untersuchung des Stromflusses in mikroelektronischen Schaltkreisen eingesetzt werden, zum anderen im Bereich der Materialforschung zur Untersuchung der magnetischen Eigenschaften auf der µm- und nm-Skala. Für diese Forschungen müssen grundlegende Fragestellungen zur Realisierung und Verhalten der NV-Zentren in Diamantspitzen beantwortet werden sowie zur Adressierung und Auswertung der NV-Zentren. Gleichzeitig wollen wir verschiedene Applikationsmessungen realisieren und erfolgreich demonstrieren. 

Ihre Arbeitsschwerpunkte sind

  • Aufbau und Durchführung optischer Charakterisierungen von NV-Zentren in Diamantspitzen
  • Hanbury Brown – Twiss-Korrelationsmessungen
  • Optisch detektierte magnetische Resonanz (ODMR)
  • Erweiterung eines Rasterkraftmikroskopes mit räumlich hochaufgelösten Magnetfeldmessungen
  • Entwicklung neuer Sensorkonzepte
  • 2D-Magnetfeldmessungen an Testproben und elektrischen Schaltungen; Analyse und Auswertung der Daten

Was Sie mitbringen

  • Ein überdurchschnittlich abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium der Physik, Mikrosystemtechnik oder einer vergleichbaren Fachrichtung
  • Interesse an herausfordernden wissenschaftlichen Inhalten aus Experiment und Theorie
  • Idealerweise Erfahrung im Photoniklabor, mit Laserkavitäten oder mit NV-Zentren
  • Idealerweise Erfahrung in der Programmierung mit MATLAB, Phyton / Qudi-Software
  • Gutes Englisch in Wort und Schrift
  • Spaß am wissenschaftlichen Arbeiten
  • Teamfähigkeit, Offenheit und Motivation zu eigenständiger, zielgerichteter Arbeit

Was Sie erwarten können

  • Ein modern ausgestattetes und international geprägtes Arbeitsumfeld
  • Forschung auf hohem internationalen Level an vorderster Front der Quantentechnologie
  • Zusammenarbeit mit den institutseigenen Arbeitsgruppen auf den Gebieten der Diamanttechnologie sowie der Hochfrequenz- und Optoelektronik
  • Enge Kontakte zu in- und ausländischen Universitäten sowie zur Industrie und zu öffentlichen Auftraggebern
  • Raum für eigenverantwortliches Arbeiten und kreatives Mitgestalten
  • Persönliche Entwicklungsmöglichkeiten durch Weiterbildungsmaßnahmen
  • Unterstützung bei der Vereinbarkeit von Familie und Beruf
  • Betriebliche Altersvorsorge (VBL)
  • Gesundheitsvorsorge und Fitnessprogramme (Hansefit)

Anstellung, Vergütung und Sozialleistungen basieren auf dem Tarifvertrag für den öffentlichen Dienst (TVöD). Zusätzlich kann Fraunhofer leistungs- und erfolgsabhängige variable Vergütungsbestandteile gewähren.
Die Stelle ist zunächst auf 2 Jahre befristet. Eine Weiterbeschäftigung im dritten Jahr der Promotion ist geplant.
Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

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Dann bewerben Sie sich mit Ihren vollständigen und aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen über den nachfolgenden Link:

https://recruiting.fraunhofer.de/Vacancies/47361/Application/New/1

Kennziffer: IAF-2019-31

https://www.iaf.fraunhofer.de/de/bewerber.html

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