Promotion Methodenentwicklung in der thermoelektrischen Wandlung (TE) Technische/r Physikerin oder Physiker, Elektrotechniker/in o.ä.
Promotion Methodenentwicklung in der thermoelektrischen Wandlung (TE) Technische/r Physikerin oder Physiker, Elektrotechniker/in o.ä.
Starten Sie Ihre Mission beim DLR.
Das DLR ist das Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt sowie die Raumfahrtagentur der Bundesrepublik Deutschland. Rund 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter forschen gemeinsam an einer einzigartigen Vielfalt von Themen in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr, Digitalisierung und Sicherheit. Ihre Missionen reichen von der Grundlagenforschung bis hin zur Entwicklung von innovativen Anwendungen und Produkten von morgen. Spitzenforschung braucht auf allen Ebenen exzellente Köpfe – insbesondere noch mehr weibliche – die Ihre Potenziale in einem inspirierenden Umfeld voll entfalten. Starten Sie Ihre Mission bei uns.
Für unser Institut für Werkstoff-Forschung, Abteilung "Thermoelektrische Materialien und Systeme", in Köln suchen wir eine/n
Methodenentwicklung in der thermoelektrischen Wandlung (TE)
Ihre Mission:
Thermogeneratoren sind seit langem aus der Raumfahrt bekannt. Zunehmend findet das Prinzip der thermoelektrischen (TE) Wandlung von Wärme in Elektrizität starkes Interesse auch bei terrestrischen Anwendungen und erobert ein breites Einsatzspektrum (Automobil, netzautarke Heizungssysteme, autarke Stromquellen). Das DLR Köln entwickelt neuartige TE Funktionsmaterialien, die als aktives Wandlermaterial in Thermogeneratoren (TEG), Peltier-Kühlern sowie Thermosensoren eingesetzt werden. Es werden Technologien für TE Devices (insbesondere Hochtemperatur-TEG), aber auch spezielle Labormessverfahren zur präzisen Charakterisierung thermoelektrischer Materialeigenschaften entwickelt. Das Verfahrensspektrum umfasst weiterhin die TE Materialherstellung, materialspezifische Verbindungsverfahren, TE Systemcharakterisierung sowie die Standardisierung der Messmethoden. Hocheffektive TE Wandlermaterialien sollen im Einsatz langzeitlich stabile Funktionseigenschaften aufweisen. Die Entwicklung für dauerhaft einsetzbare Materialien aus den Klassen der Skutterudite, Silizide und halb-Heusler-Verbindungen stützt sich im DLR mit dem Methodenspektrum „TEG Line“ auf hervorragende apparative Voraussetzungen. Es wird der/dem Bewerber/in die Möglichkeit gegeben, das wissenschaftliche Ergebnis der Arbeiten zur Methodenentwicklung als Promotionsarbeit einzureichen.
Die Beurteilung der funktionellen Materialstabilität erfordert die Entwicklung von neuartigen simultanen Messmethoden für thermoelektrische Materialeigenschaften (Seebeck-Koeffizient, elektrische und thermische Leitfähigkeit, TE Gütezahl) und elektronische Halbleitereigenschaften (Hall-Koeffizient zur Bestimmung von Konzentration und Beweglichkeit der Ladungsträger, Magnetowiderstand), die im Fokus der Aufgabenstellung stehen. Vorhandene Messanlagen (DLR-Eigenentwicklungen) sind dazu methodisch und apparativ weiter zu entwickeln. Herausforderungen bieten dabei neben der störungsarmen Messung sehr kleiner Spannungen die präzise Steuerung der Temperaturverhältnisse, die Kontrolle thermischer Verluste und die Eliminierung des störenden Einflusses von elektrischen und thermischen Kontaktwiderständen. Durch die Analyse des transienten thermischen Verhaltens der TE Probe im Kontakt mit Wärmereservoiren in Gegenüberstellung mit einer thermisch-elektrischen Modellierung sollen zusätzliche Messgrößen bestimmt und zeitsparende transiente Messmodi entwickelt werden. Die verbesserten Messverfahren sollen für Stabilitätsuntersuchungen an vorhandenen Laborproben eingesetzt werden. Die Arbeit erfolgt in enger Zusammenarbeit mit einer Nachwuchsforschergruppe zur Entwicklung von Magnesiumsilizid-TEG mit der Möglichkeit des intensiven Austausch zu etablierten thermoelektrischen Messverfahren und Materialien. Eine Beteiligung an den Ringveranstaltungen des DFG-Graduiertenkollegs 2204 "Substitutionsmaterialien für nachhaltige Energietechnologien" der JLU Gießen ist möglich. Die Arbeit wird im Kontext von Projektkooperationen mit nationalen und internationalen Partnern aus Wissenschaft und Industrie durchgeführt.
Ihre Qualifikation:
- ein mit sehr guten Ergebnissen abgeschlossenes Universitäts-/Hochschulstudium der Physik, der Technischen Physik, Elektrotechnik oder Mechatronik
- Erfahrung im Entwurf und Aufbau physikalischer Messanordnungen
- Erfahrungen bei der Messung elektrischer und thermischer Größen
- Grundkenntnisse zu Materialwissenschaften und Festkörperphysik
- Bereitschaft zur engagierten Teamarbeit mit Wissenschaftlern und Technikern
- sehr gute Kenntnisse der deutschen und englischen Sprache in Wort und Schrift
- Systemverständnis und Begeisterung für komplexe physikalische Messaufgaben wünschenswert
- idealerweise Kenntnisse zu Kontaktierungstechniken für elektrische Messungen
- Kenntnisse zur Prozesssteuerung, Programmiererfahrung von Vorteil
Ihr Start:
Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Frauen und Männern sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Schwerbehinderte Bewerberinnen und Bewerber bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.
Fachliche Fragen beantwortet Ihnen gern Wolf Eckhard Müller telefonisch unter +49 2203 601-3556. Weitere Informationen zu dieser Position mit der Kennziffer 14019 sowie zum Bewerbungsweg finden Sie unter www.DLR.de/dlr/jobs/#25457.