Doktorandin / Doktorand (m/w/d) Physik (25-173-4B)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB; Deutschland; On-site; EUR 38,000 - 45,000; Part time

Benefits offered by this job

30 Tage Urlaub

Betriebsrente

Deutschlandticket Job

Flexible Arbeitszeiten

Gesundheitsangebote

Job summary

Ein nationales Metrologieinstitut in Deutschland sucht nach einem Doktoranden (m/w/d) im Bereich „Optische Uhren mit gespeicherten Ionen“. Die Rolle umfasst Forschungstätigkeiten und die Automatisierung von Experimenten. Sie erhalten die Möglichkeit, in einem internationalen Team zu arbeiten und von exzellenter Infrastruktur für Ihre Promotion zu profitieren. Flexible Arbeitszeiten und umfassende Benefits sind ebenfalls Teil des Angebots.

Qualifications

• Starkes Interesse an experimentellen Tätigkeiten.
• Hohes Engagement und eigenverantwortliches Arbeiten.
• Englischkenntnisse (C1-Niveau), Deutschkenntnisse von Vorteil.

Responsibilities

• Automatisierung des Uhrenbetriebs.
• Entwicklung von Protokollen zur Untersuchung.
• Präsentation der Forschungsergebnisse.

Skills

Atomphysik

Laserspektroskopie

Programmierung

Team- und Kommunikationsfähigkeit

Education

Diplom/Master in Physik

Tools

Python

ARTIQ

Job description

Messkunst „Made in Germany" – dafür stehen die 2.100 Mitarbeitenden der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Als nationales Metrologieinstitut und führende Forschungseinrichtung entwickeln wir in einem internationalen Arbeitsumfeld weltweit führende Standards für das Messen. So sorgen wir dafür, dass Menschen und Organisationen Messungen vertrauen können.

In Braunschweig suchen wir Sie für den Fachbereich 4.4 „Zeit und Frequenz“ als:

Entgeltgruppe 13 TVöD Bund ○ befristet für 3 Jahre ○ Teilzeit 33,15 Wochenstunden

Ihre Aufgaben:

In der Arbeitsgruppe 4.43 „Optische Uhren mit gespeicherten Ionen“ soll das Isotop 173Yb+ für die Verwendung in einer optischen Uhr weiterentwickelt werden. Diese Untersuchungen bauen auf die seit vielen Jahren sehr erfolgreiche Arbeit mit dem Isotop 171Yb+ auf. Für 173Yb+ wird aufgrund der Struktur des Atomkerns eine stärkere Kopplung für den Uhrenübergang erwartet, was für die optische Uhr vorteilhaft wäre. Andererseits erzeugt der größere Kernspin auch zusätzliche Anforderungen für eine effiziente Kühlung und Zustandspräparation. Sie unterstützen uns mit folgenden Tätigkeiten:

• Automatisierung des Uhrenbetriebs für die beiden Uhrenübergänge von 173Yb+
• Untersuchung der Verbesserung der Stabilität durch gleichzeitige Abfrage mehrerer Ionen, auch unter Nutzung von Verschränkung
• Entwicklung von Protokollen zur Untersuchung und Nutzung der Hyperfein-Übergänge von 173Yb+ Ionen
• Bestimmung systematischer Frequenzverschiebungen für beide Uhrenübergänge inkl. Aufstellen eines Unsicherheitsbudgets
• Erweiterung der existierenden Python-basierten Experimentsteuerung mit ARTIQ
• Erweiterung existierender Laseraufbauten
• Durchführung, Auswertung und Analyse von Vergleichsmessungen mit anderen optischen Uhren zur Verifikation der evaluierten Unsicherheit sowie zur Suche nach Verletzungen des Äquivalenzprinzips und anderer Effekte jenseits des Standardmodells
• Präsentation der Forschungsergebnisse auf internationalen Konferenzen und durch Veröffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften
• Hochschulstudium (Diplom/Master) der Fachrichtung Physik mit „sehr gutem“ Abschluss
• Kenntnisse und Erfahrungen auf folgenden Gebieten sind von Vorteil: Atomphysik, Atom-Licht Wechselwirkung, Laserkühlung von Atomen, Laserspektroskopie, experimentelle Optik, automatisierte Datenerfassung, Elektronik, Programmierung
• Starkes Interesse an experimentellen Tätigkeiten sowie experimentelles Geschick
• Hohes Engagement sowie eigenverantwortliches Arbeiten
• Ausgeprägte Team- und Kommunikationsfähigkeit
• Englischkenntnisse (C1-Niveau), Deutschkenntnisse sind von Vorteil
• Bereitschaft zu Dienstreisen im In- und Ausland
• Promotionsbetreuung: Sie forschen in einem international renommierten Team und profitieren von hervorragender Infrastruktur. Bei uns können Sie sich vollkommen auf Ihre Promotion fokussieren und müssen keine Lehre übernehmen. Unser Promovierendenprogramm bietet zusätzlich die Möglichkeit, sich untereinander sowie national und international u. a. auf wissenschaftlichen Konferenzen zu vernetzen.
• Work-Life-Integration: Wir bieten flexible Arbeitszeitgestaltung und -bedingungen (Teilzeit, Gleitzeit, Homeoffice, Telearbeit, Gleittage) zur Vereinbarkeit von Familie, Pflege und Beruf in jeder Lebensphase.
• Transparente Konditionen: Entgelt nach TVöD Bund, 30 Tage Urlaub, eine Betriebsrente für Tarifbeschäftigte sind einige der Vorteile bei uns.
• Standortvorteil: Unser attraktiver Campus mit unkomplizierter Verkehrsanbindung ist auch sehr gut mit direkter Busverbindung zu erreichen. Ausreichend kostenfreie Parkplätze sind vorhanden.
• Jobticket: Der Schutz von Umwelt und Klima ist uns wichtig. Für Ihren Weg zur Arbeit mit öffentlichen Verkehrsmitteln bieten wir das Deutschlandticket Job an und übernehmen einen Teil der Kosten.
• Familienorientierung: Ob Kita, Eltern-Kind-Büros oder Betreuung während der Ferienzeit: Wir haben verschiedene Angebote, die dabei helfen, den Spagat zwischen Familie und Beruf zu meistern.
• Inklusion: Für Menschen mit Behinderung bieten wir eine inklusive Unternehmenskultur sowie integrative Maßnahmen.
• Weiterbildungsmöglichkeiten: Wir wollen Sie weiterbringen und ermöglichen im Rahmen der Kompetenzerweiterung zahlreiche Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten.
• Gesundheitsangebote: Ihre Gesundheit liegt uns am Herzen, daher bieten wir gesundheitsfördernde und -erhaltende Maßnahmen wie Betriebssport, mobile Massage und Rückenkurse.
• Kantine: Das kulinarische Angebot unserer Kantine, die auf unserem parkähnlichen Campus liegt, bietet jeden Tag vielfältige Gerichte - auch vegetarisch/vegan.

Das ist uns wichtig:

Die PTB fördert die Gleichstellung von Frauen und Männern und ist besonders an der Bewerbung von Frauen interessiert. Gleichzeitig sind wir bestrebt, die gesellschaftliche Vielfalt widerzuspiegeln. Daher ist jede Bewerbung, unabhängig von ihrem Geschlecht, ihrer kulturellen oder sozialen Herkunft, Religion, Weltanschauung oder sexueller Identität herzlich willkommen. Schwerbehinderte oder ihnen gleichgestellte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.

Ihre Bewerbung:

Fachliche Fragen zu dieser Position beantworten Ihnen im Fachbereich 4.4:

Wir freuen uns auf Ihre Online-Bewerbung bis zum 18. September 2025 unter der Kennziffer

25-173-4B. Bitte nutzen Sie dafür den Button „Online-Bewerbung“ – dieser führt Sie direkt zu unserem Bewerbungsportal, wo Sie Ihre Unterlagen (Lebenslauf, Zeugnisse, Motivationsschreiben) hochladen können. Bewerbungen per E-Mail können wir nicht berücksichtigen.

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