
Кластер передового опыта аспирантуры «CUI: расширенное изображение материи»
Hamburg, Германия
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ
3 Years
ЯЗЫКИ
Английский
ТЕМП
На постоянной основе, Неполная занятость
КРАЙНИЙ СРОК ПОДАЧИ ЗАЯВОК
Запросить срок подачи заявки
САМАЯ РАННЯЯ ДАТА НАЧАЛА
Запросите самую раннюю дату начала работы
ПЛАТА ЗА ОБУЧЕНИЕ
Запросить стоимость обучения
ФОРМАТ ОБУЧЕНИЯ
В кампусе
Введение
Обучение и продвижение молодых исследователей – ключевой аспект и составляющая успешной работы кластера. Значительная часть научной работы выполняется исследователями на ранних этапах своей карьеры. В частности, аспиранты и постдокты представляют собой движущую силу и основу современных научных разработок благодаря своей беспристрастности, свежим взглядам и энтузиазму.
Образовательная программа
Специфической особенностью и проблемой кластера является его ярко выраженный междисциплинарный характер, требующий не только и без того всесторонней экспертизы в одной четко определенной области, но и в нескольких взаимосвязанных областях исследований. Еще более сложной задачей является то, что работа на стыке двух областей, таких как фотоника и биомолекулярная динамика, требует комбинирования и слияния различных концепций. Эти усилия обычно сопровождаются новыми открытиями и синергетическими эффектами из-за изначально разных точек зрения на ранее отдельные области. Как следствие, аспирантура предлагает сильную междисциплинарную подготовку, которая учитывает и связывает между собой конкретные аспекты каждой области, имеющие отношение к соответствующей области исследований.
Обучение будет структурировано в виде интенсивных курсов с темами, относящимися к трем исследовательским областям A, B и C, а также специальных семинаров по программированию, экспериментальному приборостроению и т. д. Программа обучения опирается на группы, чьи области исследований охватывают весь диапазон преподавания. в рамках программы обучения. Это означает, что к.т.н. передовые исследовательские проекты могут быть предложены во всех областях кластера. Области исследований кластера охватывают традиционные дисциплины физики, химии и биологии под объединяющей темой передовых изображений материи.
Галерея
Прием
Стипендии и финансирование
Квалификационная стипендия для магистрантов Кластера передового опыта «CUI: Advanced Imaging of Matter»
Условия стипендии
Стипендии начинаются не раньше 1 апреля 2024 года и финансируются в размере 934 евро в месяц в течение 12 месяцев. Если после 12-месячной стипендии возникнет необходимость в дальнейшем финансировании, можно связаться с Кластером для изучения дополнительных вариантов финансирования.
Степень магистра и области исследований
Стипендии поддерживают академическую квалификацию в рамках соответствующих магистерских программ Университета Гамбурга, т.е. физики, нанонауки и химии. Обладатели стипендии обязаны пройти соответствующую магистерскую программу обучения, но также имеют возможность участвовать в дополнительных исследовательских проектах в рамках кластера передового опыта «CUI: Advanced Imaging of Matter». Кластер исследует динамику сложных систем, соединяя концепции и методологии исследования «маленьких» хорошо контролируемых квантовых систем с еще большими масштабами и сложностью, от больших молекул до твердотельных систем и наносистем. Он исследует, как новые функциональные возможности появляются с увеличением сложности и размера системы и как новые функциональные возможности могут создаваться динамически. Международные исследователи из разных дисциплин, таких как физика, химия и структурная биология, объединили усилия, чтобы наблюдать, понимать и контролировать эти процессы в Гамбурге.
Пожалуйста, свяжитесь с университетом для получения дополнительной информации о заявлении. Если крайний срок подачи заявки не может быть соблюден из-за различий в международных графиках семестров, вы также можете подать заявку после истечения крайнего срока.
Учебный план
Мы постоянно предлагаем должности докторов наук и постдоков в следующих основных областях и приглашаем высококвалифицированных и мотивированных кандидатов подать заявку. Большинство позиций останутся открытыми до тех пор, пока не будут заполнены. За дополнительной информацией обращайтесь к соответствующему руководителю:
- Ответ: Проектирование динамического возникновения квантовой материи.
- B: Уловить новые химические процессы
- C: Исследование эмерджентности в гетерогенных системах
Ответ: Проектирование динамического возникновения квантовой материи.
Исследования в области А сосредоточены на квантовых системах, которыми можно исключительно хорошо управлять: квантовых газах и твердых телах. Здесь мы стремимся понять и контролировать новые функциональные возможности, возникающие в неравновесных или тщательно адаптированных равновесных условиях, функциональные возможности, которые до сих пор не существуют в условиях окружающей среды.
В частности, исследовательские группы рассмотрят следующие вопросы:
- Как мы можем повысить критическую температуру неравновесных сверхпроводников с помощью оптического или электронного управления?
- Как мы можем создавать, понимать и контролировать новые классы взаимодействующих систем с помощью топологии?
- Как мы можем собирать системы многих тел, атом за атомом, чтобы достичь особенно устойчивых магнитных или сверхпроводящих состояний многих тел?
- Что мы можем получить, используя неклассический свет для подготовки и контроля коллективных свойств материи?
Общим аспектом всех исследовательских проектов в области А является то, что эти вопросы решаются в тесном сотрудничестве экспериментов с макроскопическими твердыми телами и модельными системами, такими как симуляторы квантового газа и массивы магнитных атомов на поверхностях. Основываясь на этой комбинации, мы рассмотрим и поймем фундаментальные квантовые явления, которые раскроют руководящие принципы, необходимые для других областей. Здесь мы можем уделить особое внимание электронным степеням свободы, поскольку кристаллический порядок подавляет ядерные перегруппировки.
Полный квантовый контроль над отдельными атомами будет достигнут с помощью сканирующего туннелирования или квантовой газовой микроскопии, тогда как полная квантовая природа света будет использована в экспериментах с неклассическим светом и сильным взаимодействием света и материи.
Область А иллюстрирует высокую степень контроля, которую мы в конечном итоге хотим достичь над более сложными строительными блоками, изучаемыми в областях B и C.
B: Уловить новые химические процессы
Область исследований B нацелена на молекулы малого и среднего размера, которые, несмотря на ограниченное количество атомных составляющих, уже обладают большим количеством степеней свободы. Эмерджентное поведение в этих системах возникает в результате тесной связи между электронной и ядерной подсистемами и может дополнительно усиливаться за счет взаимодействия с растворителем или поверхностной средой.
В этой области исследовательские группы рассмотрят следующие основные вопросы:
- Каковы ключевые возникающие степени свободы, лежащие в основе химических реакций?
- Как мы можем использовать свет, чтобы обеспечить желаемый Pathway химической реакции?
- Можем ли мы предсказывать, идентифицировать и контролировать новые коллективные состояния, используя сильную связь света и материи? Можем ли мы затем адаптировать химические процессы или фазовые переходы с помощью фотонов?
По сравнению с областью A, сложность области B увеличивается из-за того, что в химически реактивных процессах положения атомов не ограничены квазигармонически; трансляционная периодичность нарушена. Развитие химии основано на результирующем динамическом взаимодействии электронных и ядерных движений, которое порождает коллективные степени свободы, лежащие в основе химических реакций.
Чтобы идентифицировать и охарактеризовать динамические Pathways по которым проходят ключевые возникающие степени свободы, мы будем использовать мощные методы рентгеновского и электронного рассеяния и спектроскопии в тесной связи с теорией. Полученные в результате выводы дадут важные подсказки для разработки эффективных стратегий оптического контроля химических реакций.
Осуществление этой мечты о управлении химией будет иметь последствия как для областей A, так и для C, где мы в конечном итоге стремимся получить оптический контроль над такими разнообразными процессами, как конформация и функция белка или конкурирующие фазы в твердых телах.
C: Исследование эмерджентности в гетерогенных системах
Объекты исследования Зоны C — биологические макромолекулы и искусственные наноструктуры — являются типичными представителями следующего иерархического уровня функциональности по сравнению с молекулами среднего размера и сыпучими твердыми веществами. Наша долгосрочная цель — достичь такого же уровня понимания и контроля, как и в областях А и Б, над процессами, ведущими к появлению функциональности, например, белка или эффективного фотокатализатора.
Исследовательские группы рассмотрят следующие конкретные вопросы:
- Какова роль динамики и гетерогенности в функционировании макромолекул?
- Как формирование структуры на наноуровне приводит к появлению новых функциональных возможностей природных и искусственных наноматериалов?
- Как возникает электронный транспорт между разделенными наноразмерными квантовыми системами?
Эти вопросы естественным образом обусловлены новым пониманием химии в Зоне Б и важностью топологии и новых методов контроля в Зоне А, которые должны сочетаться с развитием новых возможностей для отображения конформационной динамики на атомном уровне.
Именно в зоне C мы в наибольшей степени используем революцию XFEL, в некоторых случаях используя преимущества нелинейных режимов, открытых в зоне A. Все проекты в зоне C дополнительно требуют новых подходов к подготовке проб и теоретическим описаниям. сложной материи, выведенной из равновесия.
В области C для появления функциональности необходимы связанные процессы в различных масштабах времени и длины. Например, связь электронных движений с отдельными ядрами обусловлена конформационными изменениями более крупных молекулярных подсистем или подсистем наночастиц. Вместе с источниками энергии, например, из окружающей среды, это приводит к появлению петель обратной связи, вызывающих динамические изменения в энергетическом ландшафте, которые используются в биологии для значительного усиления и управления химическими реакциями способами, недоступными для химии в пробирке. Наша цель — иметь возможность создавать такие функциональные возможности, управляя базовыми взаимодействиями на атомном и молекулярном уровнях.
В этом смысле область C можно понимать как естественное расширение областей A и B, где мы находимся на этапе перехода от режима когерентной квантовой физики многих тел к классическим описаниям, что продолжает представлять собой серьезную проблему для соответствующих теоретических исследований. описание.
Разработанные здесь методологии будут становиться все более важными для кластера по мере того, как наше владение материей растет с увеличением сложности и неоднородности систем в Зоне А и Зоне Б.
Карьерные возможности
Все аспиранты автоматически становятся членами аспирантуры и пользуются многими ее преимуществами. Это включает в себя не только интенсивные курсы, но и возможность подать заявку на получение средств для посещения конференций и семинаров или совместных визитов в известные институты.
Студенты могут организовывать свои собственные школы, используя кластерные фонды, и получать прибыль от различных студенческих мероприятий и мероприятий. Обучение проводится как в отношении соответствующей исследовательской работы, так и в отношении личных и профессиональных навыков.
Коллоквиумы и насыщенная гостевая программа с участием ведущих мировых экспертов дополняют не только образовательную и тренинговую программу, но и предоставляют, в частности, уникальную возможность узнать о самых последних событиях в соответствующих областях из первых рук.