Doktorandin / Doktorand (m/w/d) Physik, Chemie, Nanowissenschaften (25-222-3B)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB; Braunschweig; Vor Ort; EUR 60.000 - 80.000; Teilzeit

Zusammenfassung

Eine Forschungsinstitution in Deutschland sucht eine Doktorandin/einen Doktoranden in den Bereichen Physik, Chemie oder Nanowissenschaften für ein innovatives Projekt zur Untersuchung von 2D-Metalllegierungen mittels Liquid-Metal-Interkalation. Die Position bietet eine Teilzeitstelle für 3 Jahre mit der Möglichkeit zur Anwendung moderner spektroskopischer Methoden, um grundlegende Materialwissenschaften zu erforschen. Bewerbungsfrist ist der 8. Januar 2026.

Qualifikationen

• Mindestens 'guter' Abschluss in Physik, Chemie, Nanowissenschaften oder vergleichbar.
• Fundierte Kenntnisse in der physikalischen Chemie von Oberflächen und Grenzflächen.
• Bereitschaft zu Dienstreisen im In- und Ausland.

Aufgaben

• Weiterentwicklung der Liquid-Metal-Interkalation.
• Experimentelle Untersuchung interkalierter 2D-Metalllegierungen.
• Anwendung und Auswertung spektroskopischer Verfahren.

Kenntnisse

Programmierkenntnisse in Python oder Matlab

Kenntnisse in physikalischer Chemie

Praxis mit spektroskopischen Methoden

Teamfähigkeit

Kommunikationsfähigkeit

Ausbildung

Diplom/Master in Physik, Chemie, Nanowissenschaften oder vergleichbar

Tools

AFM

Raman-Spektroskopie

Linux-Compute-Cluster

Jobbeschreibung

Messkunst „Made in Germany“ – dafür stehen die ca. 2100 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 3.1 „Allgemeine und Anorganische Chemie“ als:

Doktorandin / Doktorand (m/w/d) Physik, Chemie, Nanowissenschaften

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

Ihre Aufgaben:

Zweidimensionale Grenzflächen aus epitaktischem Graphen auf SiC mit interkalierten Metallschichten bilden definierte 2D‑Heterostrukturen. Durch Hybridisierung und Ladungstransfer wird dabei die elektronische Bandstruktur von Graphen gezielt verändert, sodass Proximity‑Effekte wie verstärkte Spin‑Bahn‑Kopplung oder supraleitende Korrelationen auftreten.

Im Rahmen Ihrer Promotion untersuchen Sie diese interkalierten 2D‑Heterostrukturen, indem Sie flüssigphasenbasierte Interkalationsmechanismen – insbesondere die Liquid‑Metal‑Intercalation‑Technik (LiMIT) 1,2 – systematisch variieren, um Wachstum und Stabilität der Metalllegierungen unter räumlich stark begrenzten Bedingungen gezielt zu steuern. Zur Charakterisierung der interkalierten 2D‑Metalle auf der Nanometerskala setzen Sie moderne spektroskopische und oberflächenanalytische Methoden ein.

[1] https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.5.024006

[2] https://doi.org/10.1002/adma.202511992

Sie unterstützen die Arbeitsgruppe 3.12 „Chemische Oberflächenanalytik“ im Rahmen der DFG‑Forschungsgruppe FOR 5242 „Proximity‑induced correlation effects in low dimensional structures“ sowie in Kooperation mit dem Institut für Physik der TU Chemnitz mit folgenden Tätigkeiten:

• Weiterentwicklung der Liquid‑Metal‑Interkalation (LiMIT) zur gezielten Einbringung von Metallen und Legierungen unter epitaktischem Graphen auf SiC
• Experimentelle Untersuchung interkalierter 2D‑Metalllegierungen hinsichtlich Struktur, Stabilität und elektronischer Eigenschaften
• Anwendung und Auswertung spektroskopischer und mikroskopischer Verfahren (AFM, Raman‑Spektroskopie; ergänzend ARPES, XPS)
• Durchführung begleitender DFT‑Berechnungen auf dem Linux‑Compute‑Cluster der PTB
• Metrologische Quantifizierung von Gitterverspannung und Ladungsträgerkonzentration in Graphen zur Ableitung von Proximity‑Parametern
• Präsentation und Publikation der wissenschaftlichen Ergebnisse

Ihr Profil:

• Hochschulstudium (Diplom/Master) der Fachrichtung Physik, Chemie, Nanowissenschaften oder vergleichbar mit mindestens „gutem“ Abschluss
• Fundierte Kenntnisse in der physikalischen Chemie von Oberflächen und Grenzflächen
• Programmierkenntnisse, vorzugsweise in Python oder Matlab
• Praktische Erfahrung im Umgang mit spektroskopischen Methoden sowie in der wissenschaftlichen Auswertung und Interpretation von Messdaten
• Engagement sowie sorgfältige Arbeitsweise
• Ausgeprägte Team‑ und Kommunikationsfähigkeit
• Deutsch‑ (A2‑Niveau) und Englischkenntnisse (B2‑Niveau)
• Bereitschaft zu Dienstreisen im In‑ und Ausland

Wir bieten:

Die Tätigkeit bietet die Möglichkeit, an der Weiterentwicklung einer innovativen Liquid‑Metal‑Interkalationstechnologie zu arbeiten, experimentell wie rechnerisch neuartige 2D‑Metalllegierungen zu erforschen und modernste spektroskopische sowie mikroskopische Methoden für präzise materialwissenschaftliche Analysen einzusetzen.

Eine Übersicht unserer Benefits finden Sie auf unserer Karriereseite.

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 sexuellen Identität herzlich willkommen. Schwerbehinderte oder ihnen gleichgestellte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.

Ihre Bewerbung:

Fachliche Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen im Fachbereich 3.1: Stefan Wundrack, Tel.: [phone]‑3315, E‑Mail: [e-mail].

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung bis zum 8. Januar 2026 unter der Kennziffer 25‑222‑3B. Bitte nutzen Sie dafür den Button „ONLINE BEWERBEN“ am Ende – dieser führt Sie direkt zu unserem Bewerbungsportal, wo Sie Ihre Unterlagen (Lebenslauf, Zeugnisse, Anschreiben) hochladen können. Bewerbungen per E‑Mail können wir nicht berücksichtigen. Mit Ihrer Bewerbung akzeptieren Sie die Datenschutzbestimmungen.