Doktorand:in – Modeling of Hydrogen Retention and Release in Plasma-Exposed Materials in Support of Laser-Based Fuel Removal and Diagnostic Techniques (w/m/d)

Forschungszentrum Jülich GmbH

Jobbeschreibung

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 res­sour­cen­schüt­zendes Wirt­schaften. Arbeiten Sie gemein­sam mit rund 7.400 Kolleg:innen in einem der größten For­schungs­zen­tren Europas und gestalten Sie den Wandel mit uns!

Am Forschungszentrum Jülich treiben wir die Entwicklung fort­schritt­licher Material­diagnostik sowie die Modellierung für zukünftige Fusions­reaktoren voran. Werden Sie Teil unseres innovativen Teams und leisten Sie einen Beitrag zur Bewältigung einer der zentralen Heraus­forderungen der Fusions­forschung: das Verständnis und die Kontrolle der Tritium­rück­haltung in plasma­exponierten Materialien. Mithilfe modernster laser­basierter Techniken entwickeln wir In-situ-Methoden mit hoher räum­licher Auflösung, um die Rück­haltung von Wasserstoff­isotopen zu quantifizieren und zu reduzieren. Dabei setzen wir auf umfassende Modellierungs­unterstützung, um die Effektivität und Zuver­lässigkeit dieser Methoden zu steigern. Das Institute of Fusion Energy & Nuclear Waste Management – Plasmaphysik (IFN-1) steht an der Spitze dieses Forschungs­feldes und verfügt über modernste Einrichtungen und Expertise in den Bereichen Plasma-Material-Wechsel­wirkungen, laser­basierte Diagnostik und fort­eschrittene computer­gestützte Modellierung.

Verstärken Sie diesen Bereich zum nächst­möglichen Zeitpunkt als

Doktorand:in – Modeling of Hydrogen Retention and Release in Plasma-Exposed Materials in Support of Laser-Based Fuel Removal and Diagnostic Techniques (w/m/d)


  • Parametrisierung von computer­gestützten Modellen für Simulationen der Wasserstoff­desorption
  • Durchführung von Simulationen sowie Daten­analyse, Visualisierung und Interpretation
  • Validierung von Modellen anhand von Labor­experimenten einschließlich Thermischer Desorptions­spektroskopie (TDS) und Laser­induzierter Desorption (LID-QMS)
  • Entwicklung eines computer­gestützten Modells für Laser­induzierte Ablation (LIA) einschließlich Parametrisierung und Validierung des Modells
  • Verfeinerung und Optimierung von Modellen zur Verbesserung der Prognose­fähigkeit und Quantifizierung von Unsicher­heiten
  • Durchführung von Simulations­studien für konzeptionelle Reaktor­systeme mit Fokus auf Tritium­bindung und -freisetzung unter Berück­sichtigung wand­aufgelöster Teilchen­flüsse
  • Durchführung von Simulationen zur Unter­stützung der Entwicklung von Tritiumdiffusions­barrieren
  • Präsentation der Ergebnisse durch Publikationen in begut­achteten wissen­schaft­lichen Fachzeit­schriften und Vorträge auf inter­nationalen Konferenzen
  • Zusammenarbeit mit inter­disziplinären Teams und inter­nationalen Partner:innen zur Förderung der Forschungs­ergebnisse

  • Masterabschluss in Physik oder einem verwandten Gebiet innerhalb der Natur­wissen­schaften
  • Fundierte Kenntnisse in Mathematik und numerischen Methoden sowie Interesse an inter­disziplinärer Forschung
  • Programmierkenntnisse, vorzugs­weise in Python
  • Hohe Motivation, Ihre Promotion innerhalb von drei Jahren abzuschließen und zur Spitzen­forschung beizu­tragen
  • Ausgeprägte organisatorische Fähig­keiten sowie die Fähig­keit, eigen­ständig und im Team zu arbeiten
  • Gute Englisch- oder Deutsch­kenntnisse in Wort und Schrift

Wünschenswerte Fähigkeiten und Erfahrungen:

  • Erfahrung in der Entwicklung von Berechnungs­tools oder Simulationen
  • Grundkenntnisse in Plasma­physik, Oberflächen­physik und Material­wissen­schaft
  • Fachwissen zu Laser-Materie-Wechsel­wirkungen und den entsprechenden physikalischen Phänomenen
  • Erfahrung in der mathematischen Beschreibung von Energie- und Massen­übertragungs­prozessen
  • Angewandte Kenntnisse in Wolfram Mathematica für Berechnungen und Visualisierungen

Wir arbeiten an hochaktuellen gesell­schaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzu­gestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

  • Eine hoch motivierte Arbeits­gruppe sowie ein inter­nationales und inter­disziplinäres Arbeits­umfeld in einer der größten Forschungs­einrichtungen in Europa
  • Weiterentwicklung Ihrer persön­lichen Stärken, z. B. durch ein umfang­reiches Trainings­angebot; ein strukturiertes Programm mit Weiter­bildungs- und Vernetzungs­angeboten speziell für Promovierende über JuDocS, das Jülich Center for Doctoral Researchers and Supervisors: fz-juelich.de/en/judocs
  • Ein umfangreiches betrieb­liches Gesundheits­management
  • Optimale Voraussetzungen zur Verein­barkeit von Beruf und Privat­leben sowie eine familien­bewusste Unternehmens­politik
  • Flexible Arbeitszeitmodelle und die Möglich­keit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z. B. im Homeoffice
  • 30 Tage Urlaub sowie alle Brücken­tage und zwischen Weihnachten und Neujahr immer dienstfrei
  • Einen großen Forschungs­campus im Grünen, der beste Möglich­keiten zur Vernetzung mit Kolleg:innen sowie zum sportlichen Ausgleich neben der Arbeit bietet

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: go.fzj.de/Benefits.

Die Position ist auf drei Jahre befristet mit der Möglich­keit einer länger­fristigen Perspektive. Die Vergütung erfolgt analog der Entgelt­gruppe 13 (75 %) des Tarifvertrags für den öffent­lichen Dienst (TVöD-Bund) zuzüglich 60 % eines Monats­gehaltes als Sonder­zahlung („Weihnachtsgeld“). Eine über die Grund­vergütung hinaus­gehende Vergütung ist ggf. möglich. Die monat­lichen Entgelte in Euro entnehmen Sie bitte der Seite 66 des PDF-Downloads: go.fzj.de/bmi.tvoed. Informationen zur Promotion im Forschungs­zentrum Jülich inklusive der Standorte finden Sie hier: fz-juelich.de/gp/Karriere_Docs.

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