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Ausschreibender Bereich: IEK-2 - Werkstoffstruktur und Eigenschaften
Kennziffer: D177/2018, Metallurgie und Werkstofftechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Mineralogie, Physik

Doktorand (m/w) im Bereich Werkstoffmechanik auf dem Gebiet der thermomechanischen Charakterisierung von keramischen Materialien für Festkörperbatterien

Ein Schwerpunkt des Instituts für Energie- und Klimaforschung, Werkstoffstruktur und -Eigenschaften (IEK-2) stellt die Untersuchung der Gebrauchseigenschaften für den Einsatz in umweltfreundlichen neuen Energiewandlungssystemen dar. Hierbei rückt die Werkstoffoptimierung zunehmend in den Fokus grundlagenorientierter und anwendungsnaher Forschung. Die Abteilung "Werkstoffmechanik" beschäftigt sich mit der Aufklärung der werkstoffkundlichen und mathematisch-physikalischen Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und den Verformungs- und Versagensmechanismen von beschichteten und unbeschichteten Komponenten in fortschrittlichen Anlagen der Energietechnik aus metallischen und keramischen Werkstoffen.

In diesem Kontext sollen während einer dreijährigen Promotionsarbeit Untersuchungen hinsichtlich mechanischem Verhalten innovativer keramischer Festkörperbatterie-Materialien für stationäre und mobile Anwendung durchgeführt werden. Festkörperbatterien zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit, ausgezeichnete Energiespeicherung sowie thermischer und chemischer Stabilität aus, wobei insbesondere der Zusammenhang von mechanischen Eigenschaften und Mikrostruktur von besonderer Bedeutung ist und neue Ansätze hinsichtlich Prüf- und Modellierungstechnik erfordert. Schädigungs- und Versagensmechanismen werden experimentell untersucht und mittels Licht- und Elektronenmikroskopie analysiert. Auf dieser Grundlage werden Zusammenhänge zwischen Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften erarbeitet und Ansätze für verbesserte Werkstoffe abgeleitet. Ein zu entwickelnder Modellansatz soll gleichermaßen die Auslegung und Optimierung von anwendungsorientierten Materialverbunden ermöglichen.

Ihre Aufgaben:

  • Entwicklung von Konzepten zur Mikrostrukturoptimierung neuartiger keramischer Werkstoffe
  • Planung und Durchführung von Experimenten zur Bestimmung mechanischer Eigenschaften
  • Mikrostrukturelle Analyse vor und nach Batteriebetrieb, Bestimmung der Schädigungsmechanismen
  • Ableitung eines Modells zur Beschreibung der Schädigung, Lebensdauer
  • Präsentation der Ergebnisse auf Konferenzen
  • Publikation der Ergebnisse in wissenschaftlichen Zeitschriften
  • Betreuung von Master- und Bachelor-Studenten/-innen

Wir erwarten:

  • Ein mit sehr gutem Erfolg abgeschlossenes Universitätsstudium (Diplom oder Master) in einem der Fächer Metallurgie und Werkstofftechnik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Mineralogie, Physik o.ä.
  • Sehr gute Englischkenntnisse
  • Kreativität, wissenschaftliche Neugier und Teamfähigkeit

Wir bieten:

  • Forschungstätigkeit auf einem hoch aktuellen, praxisnahen Gebiet mit stark interdisziplinärem Umfeld
  • Modernste Prüftechnik zur mechanischen Charakterisierung und Zugang zu modernsten licht- und elektronenmikroskopischen Methoden
  • Zügige Einarbeitung und qualifizierte Betreuung Ihrer Arbeiten
  • Möglichkeit zur Publikation und Vorstellung Ihrer Arbeiten auf internationaler Ebene
  • Strukturiertes Promotionsprogramm mit begleitenden Fortbildungen im Rahmen der Jülicher Graduiertenschule HITEC
  • Bezahlung nach 2/3 TVöD 13 für 3 Jahre

Das Forschungszentrum Jülich möchte mehr Mitarbeiterinnen in diesem Bereich beschäftigen. Wir sind daher an der Bewerbung von Frauen besonders interessiert. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.

Ihre Bewerbung mit den üblichen Unterlagen richten Sie bitte unter Angabe der Kennziffer an:
Forschungszentrum Jülich GmbH
Institut für Energie- und Klimaforschung, IEK-2
- Dr. Jürgen Malzbender -
52425 Jülich

E-Mail: j.malzbender@fz-juelich.de