Hiring PhD Candidate in Materials Science and 3D Printing in Halle

Der Sonderforschungsbereich 1213 „N-Heteropolyzyklen als funktionale Materialien“ an der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg ist eines der führenden Forschungszentren im Bereich der Materialwissenschaften in Deutschland. Gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) verbindet das Zentrum Grundlagenforschung in der Synthese heterozyklischer Verbindungen mit anwendungsorientierter Entwicklung neuer Materialien für Bereiche wie additive Fertigung, flexible Elektronik und nachhaltige Verpackungen. An unserem Standort in Halle (Saale) betreiben wir ein spezialisiertes Labor für die 3D-Druck-Verarbeitung von neu entwickelten Polymermaterialien, in dem wir eng mit Partnern aus der Automobilindustrie, der Verpackungsbranche und der Elektronikfertigung der Region Sachsen-Anhalt zusammenarbeiten. Für unsere Forschungsgruppe suchen wir zum 1. Januar 2025 zwei motivierte Doktorand*innen im Bereich Materialwissenschaft und 3D-Druck.

Die beiden offenen Stellen sind Teil des DFG-geförderten Projekts zur Entwicklung druckbarer N-Heteropolyzyklen für industrielle Anwendungen. Sie arbeiten eigenverantwortlich an der Synthese, Charakterisierung und Prozessoptimierung von neuartigen Materialien für die Extrusions- und Stereolithographie-3D-Druck-Verfahren, und tragen so direkt zur Veröffentlichung von Forschungsergebnissen in internationalen Fachzeitschriften sowie zur Weiterentwicklung von Prototypen für unsere Industriepartner bei.

Zu Ihren Kernaufgaben gehören:
1. Synthese und Optimierung von neuartigen N-Heteropolyzyklen, die für die Verwendung in Extrusions-3D-Druckern geeignet sind, mit dem Ziel, eine Druckauflösung von unter 50 µm und eine Zugfestigkeit der gedruckten Bauteile von über 30 MPa zu erreichen. Sie dokumentieren alle Syntheseschritte und Versuchsparameter in der zentralen Labor-Datenbank des Sonderforschungsbereichs.
2. Prozessoptimierung des 3D-Drucks für die neu entwickelten Materialien: Sie passen Parameter wie Düsentemperatur, Extrusionsgeschwindigkeit und Plattformtemperatur an und evaluieren die Ergebnisse anhand von standardisierten Prüfverfahren nach ISO 527 und ISO 75.
3. Durchführung von beschleunigten Alterungstests an gedruckten Bauteilen, um die Lebensdauer der Materialien unter realen Einsatzbedingungen (Temperaturbereiche von -20 °C bis 80 °C, UV-Belastung) zu ermitteln und die Ergebnisse in technischen Datenblättern für Industriepartner aufzubereiten.
4. Erstellung von quartalsweisen Fortschrittsberichten für die DFG sowie Präsentation von Zwischenergebnissen bei den halbjährlichen Konsortialtreffen des Sonderforschungsbereichs vor Forscher*innen aus 12 beteiligten Instituten in ganz Deutschland.
5. Enge Zusammenarbeit mit den Arbeitsgruppen am Institut für Polymertechnologie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg und am Chemischen Institut der Universität Heidelberg, um die Synthese der Materialien an die Anforderungen der Zielanwendungen (flexible Elektronik, lebensmittelverträgliche Verpackungen) anzupassen.
6. Betreuung von 2-3 Master- und Bachelorstudierenden pro Jahr, die ihre Abschlussarbeiten oder Praktika im Rahmen des Projekts durchführen: Sie koordinieren deren Arbeitsaufgaben, geben fachliche Rückmeldungen und prüfen die eingereichten Abschlussarbeiten.
7. Verwaltung des 3D-Druck-Labors: Sie führen die vorbeugende Wartung der vier zur Verfügung stehenden industriellen 3D-Drucker durch, bestellen Verbrauchsmaterialien (Filamente, Harze, Ersatzteile) im Rahmen des jährlichen Budgets von 25.000 € und stellen die Einhaltung der Arbeitssicherheitsvorschriften im Labor sicher.
8. Wissenschaftliche Publikation der Ergebnisse: Sie haben das Ziel, mindestens einen Artikel pro Jahr in einem Fachjournal des ersten Quartils im Bereich der Materialwissenschaften zu veröffentlichen und an mindestens zwei internationalen Konferenzen pro Jahr teilzunehmen, um Ihre Forschungsergebnisse vorzustellen.

Unser Team besteht aus 12 Forscher*innen (3 Postdocs, 4 Doktorand*innen, 5 studierende Hilfskräfte) und zeichnet sich durch eine kooperative, flache Hierarchie aus. Wir legen großen Wert auf eine ausgewogene Work-Life-Balance: Sie haben flexible Arbeitszeiten und die Möglichkeit, an 2 Tagen pro Woche im Homeoffice zu arbeiten. Unser Labor ist mit modernster Ausstattung ausgestattet, darunter Multi-Material-3D-Drucker, einem Rasterelektronenmikroskop, einem Kernspinresonanzspektrometer und einem Differentialkalorimeter. Wir fördern den Austausch mit unseren Industriepartnern durch regelmäßige Werksbesichtigungen und gemeinsame Workshops. Jede Doktorand*in wird von einem erfahrenen Mentor*in aus dem Team begleitet, der Sie bei der Entwicklung Ihrer Forschungskonzepte, der Erstellung Ihrer Dissertationsschrift und dem Aufbau Ihres beruflichen Netzwerks unterstützt. Wir bieten zudem regelmäßige Schulungen zu wissenschaftlichem Schreiben, Projektmanagement und gewerblichem Schutzrecht an.

Sie bringen einen Masterabschluss in Chemie, Materialwissenschaft, Chemieingenieurwesen oder einem verwandten Fach mit, idealerweise mit ersten Erfahrungen in der Synthese von Polymeren oder heterozyklischen Verbindungen im Rahmen von Praktika oder Ihrer Masterarbeit. Grundkenntnisse im 3D-Druck (insbesondere Extrusionsverfahren) sind von Vorteil, aber keine zwingende Voraussetzung. Sie beherrschen Deutsch auf mindestens B2-Niveau oder Englisch auf C1-Niveau, um die wissenschaftliche Kommunikation im Team und mit internationalen Partnern sicherzustellen. Sie arbeiten eigenverantwortlich, sind experimentell geschickt und haben Interesse an anwendungsorientierter Forschung, die direkt in industrielle Anwendungen überführt werden kann. Für die Arbeit in unserem Labor werden Kenntnisse in folgenden Tools und Verfahren vorausgesetzt oder vermittelt: CAD-Software (Fusion 360, AutoCAD), Simulationssoftware für Rheologie (ANSYS Polyflow), Datenanalyse-Tools (Origin, Python, R), Laborinformationssysteme (LIMS), Projektmanagement-Tools (Jira, Confluence) sowie die Bedienung von gängigen Charakterisierungsgeräten für Materialien (FTIR-Spektrometer, DSC, TGA, SEM).

Die Stelle ist nach TV-L E13 eingruppiert, mit einer Vergütung von 2.500 € bis 3.200 € brutto pro Monat (abhängig von Ihrer Qualifikation, entweder mit 75 % oder 100 % der Vollzeitstelle). Sie erhalten 30 Tage Jahresurlaub sowie eine kostenlose Jobticket für den öffentlichen Nahverkehr im Raum Halle. Die Universität übernimmt 70 % der Kosten für Ihre gesetzliche Krankenversicherung. Sie haben kostenlosen Zugang zur Universitätsbibliothek und allen Forschungsinfrastrukturen des Sonderforschungsbereichs. Wir übernehmen die Kosten für die Teilnahme an mindestens zwei internationalen Konferenzen pro Jahr und bieten Ihnen die Möglichkeit, an Austauschprogrammen mit unseren Partneruniversitäten in Europa und Asien teilzunehmen. Für die Dauer Ihrer Promotion erhalten Sie eine kostenlose Mitgliedschaft im Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD), die weitere Vorteile wie Reiserabatte und Zugang zu internationalen Netzwerken bietet.

Nach erfolgreichem Abschluss Ihrer Dissertation bieten wir Ihnen umfassende Unterstützung bei der weiteren Karriereplanung: Viele unserer ehemaligen Doktorand*innen arbeiten heute in leitenden Positionen bei führenden Unternehmen der Materialbranche wie BASF, Siemens oder Evonik, oder führen ihre Forschung als Postdocs an internationalen Spitzenuniversitäten fort. Wir pflegen ein enges Netzwerk mit Industriepartnern in der Region Sachsen-Anhalt und organisieren regelmäßig Karriereveranstaltungen, bei denen Sie potenzielle Arbeitgeber kennenlernen können. Zusätzlich bieten wir Ihnen im Rahmen Ihrer Promotion die Teilnahme an Schulungen zu Projektmanagement, Wissenschaftskommunikation und gewerblichem Schutzrecht an, um Sie auf eine Tätigkeit sowohl in der Forschung als auch in der Industrie vorzubereiten.

Bitte senden Sie Ihre vollständigen Bewerbungsunterlagen bis zum 15. Oktober 2024 per E-Mail an [email protected]. Verwenden Sie als Betreff „PhD-Bewerbung [Vor- und Nachname] – Materialwissenschaft und 3D-Druck“. Zu den Unterlagen gehören Ihr Lebenslauf, aktuelle Zeugnisse (Master und Bachelor), eine einseitige Motivationsschreiben, in der Sie Ihre Eignung für die Stelle erläutern, sowie die Kontaktdaten von zwei akademischen Referenzpersonen. Nach Sichtung aller Eingänge werden wir Sie bis zum 20. Oktober 2024 über die Einladung zu einem Vorstellungsgespräch informieren. Das Gespräch findet in der Woche vom 28. Oktober 2024 statt und umfasst neben einem fachlichen Austausch auch einen 10-minütigen Vortrag zu einem Ihrer bisherigen Forschungsprojekte. Wir werden Ihnen bis spätestens 5. November 2024 eine Rückmeldung zur Entscheidung geben. Die Stelle ist ab dem 1. Januar 2025 zu besetzen.