Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Masterand/in (w/m/d) - Chemie, Materialwissenschaften, Physik o. ä.

Köln

Wissenschaft & Forschung
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Steigen Sie ein in die faszinierende Welt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), um mit Forschung und Innovation die Zukunft mitzugestalten! Mit dem Know-how und der Neugier unserer 11.000 Mitarbeitenden aus 100 Nationen sowie unserer einzigartigen Infrastruktur, bieten wir ein spannendes und inspirierendes Arbeitsumfeld. Gemeinsam entwickeln wir nachhaltige Technologien und tragen so zur Lösung globaler Herausforderungen bei. Möchten Sie diese große Zukunftsaufgabe mit uns zusammen angehen? Dann ist Ihr Platz bei uns!

Für unser Institut für Werkstoff-Forschung in Köln suchen wir eine/n Masterand/in (w/m/d) - Chemie, Materialwissenschaften, Physik o. ä., “Hybride Quantensimulation von quanten-klassischer nicht-adiabatischer Dynamik in Materialien”

Das erwartet Sie:

Im Bereich der kondensierten Materie liegt eine entscheidende Herausforderung in der rigorosen Beschreibung chemischer Phänomene. Eine effiziente rechnerische Charakterisierung der elektronischen Struktur ist unerlässlich, um unser Verständnis des Verhaltens von Materialien zu verbessern. Quantencomputer ermöglichen effiziente Simulationen von quantenmechanischen Systemen. Folglich wird erwartet, dass die Verwendung von Quantensimulationen zur Vorhersage elektronischer Systeme den Weg zur Erforschung von Diffusionswegen, Energiebarrieren und Geschwindigkeitskonstanten ebnen wird. Unter diesen Voraussetzungen besteht die Aussicht, eine noch nie dagewesene Genauigkeit auf atomarer Ebene zu erreichen.

Nicht-adiabatische gemischte quantenklassische dynamische Methoden gehören zu den Berechnungstechniken in der Quantenchemie und kondensierten Materie, um die Zeitentwicklung der elektronischen Wellenfunktion uüber mehrere elektronische Zustände zu untersuchen. Solche Prozesse werden modelliert, indem die Kopplung zwischen elektronischen und nuklearen Zuständen berücksichtigt wird, die jenseits der adiabatischen Beschreibung existiert. Bei diesen Ansätzen wird die Ausbreitung der elektronischen Wellenfunktion quantenmechanisch behandelt, während die der Kernwellenfunktion klassisch betrachtet wird. Ziel ist es, diese beiden Ausbreitungen auf einem klassischen und einem Quantencomputer zu partitionieren und hybrid zu simulieren.

Dieser hybride Ansatz bietet ein Framework für die Simulation von nicht-adiabatischen Quantenphänomenen. Ziel der Arbeit ist die Erweiterung einer gemischten quantenklassischen dynamischen Methode auf der Grundlage eines bestehenden fiktiven Modells auf reale Anwendungen (H2, H2O, HCl-Dissoziation). Der/die Student/in wird die elektronischen Eigenschaften der molekularen Systeme charakterisieren, indem die Population der elektronischen Zustände analysiert werden, die an nicht-adiabatischen Prozessen beteiligt sind.

Die Arbeit wird doppelt betreut durch einen Chemie-Ingenieur mit jahrelanger Erfahrung in der klassischen Simulation von nicht-adiabatischer Molekulardynamik, welcher beratend für Anwendungsfälle zur Verfügung steht sowie einen Physiker mit umrangreicher Expertise in der Quantensimulation dynamischer Prozesse, welcher den algorithmischen Teil der Arbeit anweisen wird. Die Betreuung und Durchführung der Abschlussarbeit erfolgt in englischer Sprache.

Das erwarten wir von Ihnen:

  • Voraussetzung für die Einstellung beim DLR ist die Sicherheitsüberprüfbarkeit nach dem Sicherheitsüberprüfungsgesetz (SÜG) sowie die Bereitschaft für eine Sicherheitsüberprüfung nach § 8 ff SÜG
  • laufendes Masterstudium in Chemie, Materialwissenschaften, Physik oder Informatik
  • sicherer Umgang mit Python
  • umfangreiche Kenntnisse im Bereich Quantenmechanik
  • gute Kenntnisse der deutschen Sprache und sehr gute Kenntnisse der englischen Sprache in Wort und Schrift
  • Grundkenntnisse im Quantencomputing sind vorteilhaft aber nicht notwendig

Unser Angebot:

Das DLR steht für Vielfalt, Wertschätzung und Gleichstellung aller Menschen. Wir fördern eigenverantwortliches Arbeiten und die individuelle Weiterentwicklung unserer Mitarbeitenden im persönlichen und beruflichen Umfeld. Dafür stehen Ihnen unsere zahlreichen Fort- und Weiterbildungsmöglichkeiten zur Verfügung. Chancengerechtigkeit ist uns ein besonderes Anliegen, wir möchten daher insbesondere den Anteil von Frauen in der Wissenschaft und Führung erhöhen. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

Weitere Angaben:

  • Eintrittsdatum: 03.06.2024
  • Dauer: befristet auf 6 Monate
  • Vergütung: Je nach Qualifikation und Aufgabenübertragung bis Entgeltgruppe 05 TVöD.
  • Kennziffer: 94483
Job-Infos
Berufsfelder
Entwicklung
Forschung
Studienfächer
Chemieingenieurwesen
Verfahrenstechnik
Werkstofftechnik
Abschluss
Master/Diplom
Unternehmen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
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