
Cluster Keunggulan Sekolah Pascasarjana ‚CUI: Pencitraan Materi Tingkat Lanjut
Hamburg, Jerman
DURASI
3 Years
BAHASA
Bahasa inggris
KECEPATAN
Waktu penuh, Paruh waktu
TENGGAT WAKTU APLIKASI
Minta batas waktu aplikasi
TANGGAL MULAI PALING AWAL
Minta tanggal mulai paling awal
BIAYA PENDIDIKAN
Minta biaya sekolah
FORMAT STUDI
Di kampus
pengantar
Pendidikan dan promosi peneliti muda merupakan aspek dan unsur kunci keberhasilan operasional cluster. Sebagian besar karya ilmiah dilakukan oleh peneliti pada tahap awal karir mereka. Khususnya mahasiswa PhD dan postdoc mewakili kekuatan pendorong dan tulang punggung perkembangan ilmiah modern karena ketidakberpihakan, pandangan segar, dan antusiasme mereka.
Program pendidikan
Ciri khusus dan tantangan dari klaster ini adalah sifat interdisiplinernya yang tidak hanya membutuhkan keahlian komprehensif dari satu bidang yang sudah didefinisikan dengan baik, namun juga beberapa bidang penelitian yang saling terkait. Yang lebih menantang lagi, bekerja pada antarmuka dua bidang seperti fotonik dan dinamika biomolekuler memerlukan kombinasi dan penggabungan konsep yang berbeda. Upaya ini biasanya disertai dengan wawasan baru dan efek sinergis karena sudut pandang yang berbeda dari bidang-bidang yang sebelumnya terpisah. Sebagai konsekuensinya, sekolah pascasarjana menawarkan pelatihan interdisipliner yang kuat yang mempertimbangkan dan menghubungkan aspek-aspek spesifik dari setiap bidang yang relevan dengan bidang penelitian terkait.
Pengajaran akan disusun menjadi kursus intensif dengan topik mengenai tiga bidang penelitian A, B, dan C serta lokakarya khusus tentang pemrograman, instrumentasi eksperimental, dll. Program pengajaran bertumpu pada kelompok yang bidang penelitiannya mencakup seluruh rentang yang akan diajarkan. dalam program pelatihan. Ini menyiratkan bahwa Ph.D. proyek penelitian mutakhir dapat ditawarkan di semua area cluster. Area penelitian cluster ini mencakup disiplin ilmu tradisional fisika, kimia, dan biologi di bawah tema pemersatu pencitraan materi tingkat lanjut.
Galeri
Penerimaan
Beasiswa dan Pendanaan
Beasiswa kualifikasi untuk mahasiswa master dalam Cluster of Excellence „CUI: Advanced Imaging of Matter”
Ketentuan beasiswa
Beasiswa dimulai paling awal pada 1 April 2024 dan didanai dengan €934 per bulan selama 12 bulan. Jika ada kebutuhan pendanaan lebih lanjut setelah beasiswa 12 bulan, Cluster dapat dihubungi untuk menjajaki opsi pendanaan lebih lanjut.
Gelar master & bidang penelitian
Beasiswa ini mendukung kualifikasi akademik dalam rangka program master yang relevan di Universität Hamburg, yaitu fisika, nanosains dan kimia. Pemegang beasiswa diharuskan untuk menyelesaikan kurikulum studi master yang relevan, tetapi juga memiliki kesempatan untuk terlibat dalam proyek penelitian opsional sebagai bagian dari Cluster of Excellence “CUI: Advanced Imaging of Matter”. Cluster ini mengeksplorasi dinamika sistem yang kompleks, menjembatani konsep dan metodologi untuk studi sistem kuantum 'kecil' yang terkontrol dengan baik hingga skala dan kompleksitas yang lebih besar, dari molekul besar hingga sistem keadaan padat dan sistem nano. Ini menyelidiki bagaimana fungsi-fungsi baru muncul dengan meningkatnya kompleksitas dan ukuran suatu sistem dan bagaimana fungsi-fungsi baru dapat dihasilkan secara dinamis. Peneliti internasional dari berbagai disiplin ilmu seperti fisika, kimia, dan biologi struktural telah bergabung untuk mengamati, memahami, dan mengendalikan proses-proses ini di Hamburg.
Silakan menghubungi universitas untuk informasi lebih lanjut tentang aplikasi tersebut. Jika batas waktu pendaftaran tidak dapat dipenuhi karena perbedaan jadwal persyaratan internasional, Anda juga dapat mengirimkan permohonan setelah batas waktu tersebut.
Kurikulum
Kami terus menawarkan posisi PhD dan Postdoc di bidang inti berikut, dan kami mengundang kandidat yang berkualifikasi tinggi dan termotivasi untuk melamar. Sebagian besar posisi akan tetap terbuka sampai terisi. Untuk informasi lebih lanjut hubungi supervisor masing-masing:
- J: Merancang kemunculan dinamis dalam materi kuantum
- B: Menangkap chemistry yang muncul
- C: Menjelajahi kemunculan dalam sistem heterogen
J: Merancang kemunculan dinamis dalam materi kuantum
Penelitian di Area A berfokus pada sistem kuantum yang dapat dikontrol dengan sangat baik: gas dan padatan kuantum. Di sini, kami bertujuan untuk memahami dan mengendalikan fungsi-fungsi baru yang muncul dalam keadaan non-ekuilibrium atau dalam pengaturan keseimbangan yang dirancang dengan indah, fungsi-fungsi yang, sejauh ini, tidak ada dalam kondisi sekitar.
Secara khusus, kelompok penelitian akan menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut:
- Bagaimana kita dapat meningkatkan suhu kritis superkonduktor non-ekuilibrium menggunakan penggerak optik atau elektronik?
- Bagaimana kita dapat membuat, memahami dan mengendalikan kelas-kelas baru dari sistem yang berinteraksi dengan topologi?
- Bagaimana kita dapat merakit sistem banyak benda, atom demi atom, untuk mencapai keadaan banyak benda magnetis atau superkonduktor yang sangat kuat?
- Apa yang bisa kita peroleh ketika memanfaatkan cahaya non-klasik untuk mempersiapkan dan mengendalikan sifat kolektif materi?
Aspek umum dari semua proyek penelitian di Area A adalah bahwa pertanyaan-pertanyaan ini ditangani melalui kolaborasi erat antara eksperimen pada padatan makroskopis dan sistem serupa model, seperti simulator gas kuantum dan susunan atom magnetik pada permukaan. Berdasarkan kombinasi ini, kita akan mengatasi dan memahami fenomena kuantum mendasar yang akan mengungkap prinsip-prinsip panduan yang dibutuhkan di bidang lain. Di sini kita dapat memberikan perhatian khusus pada derajat kebebasan elektronik karena tatanan kristal menekan penataan ulang nuklir.
Kontrol kuantum penuh atas atom individu akan dicapai dengan menggunakan scanning tunneling atau mikroskop gas kuantum, sedangkan sifat kuantum penuh cahaya akan dimanfaatkan dalam eksperimen dengan cahaya non-klasik dan penggabungan materi cahaya yang kuat.
Area A menunjukkan tingkat kendali yang tinggi yang pada akhirnya ingin kami capai atas blok bangunan yang lebih kompleks yang dipelajari di Area B dan C.
B: Menangkap chemistry yang muncul
Area Penelitian B menargetkan molekul berukuran kecil hingga sedang yang, meskipun jumlah penyusun atomnya terbatas, telah memiliki derajat kebebasan yang besar. Perilaku yang muncul dalam sistem ini muncul melalui hubungan erat antara sub-sistem elektronik dan nuklir, dan dapat ditingkatkan lebih lanjut melalui interaksi dengan lingkungan pelarut atau permukaan.
Di Area ini kelompok penelitian akan menjawab pertanyaan-pertanyaan sentral berikut:
- Apa saja derajat kebebasan utama yang mendasari reaksi kimia?
- Bagaimana kita bisa menggunakan cahaya untuk menegakkan Pathway reaksi kimia yang diinginkan?
- Bisakah kita memprediksi, mengidentifikasi, dan mengendalikan keadaan kolektif baru dengan memanfaatkan penggabungan materi ringan yang kuat? Bisakah kita menyesuaikan proses kimia atau transisi fase menggunakan foton?
Dibandingkan dengan Area A, kompleksitas meningkat di Area B karena fakta bahwa dalam proses yang reaktif secara kimia, posisi atom tidak dibatasi secara kuasi-harmonis; periodisitas translasi rusak. Kemunculan ilmu kimia bertumpu pada interaksi dinamis antara gerakan elektronik dan nuklir, yang memunculkan derajat kebebasan kolektif yang mendasari reaksi kimia.
Untuk mengidentifikasi dan mengkarakterisasi Pathways dinamis yang diambil oleh derajat kebebasan yang muncul, kami akan menggunakan teknik sinar-X dan hamburan elektron serta spektroskopi yang kuat, yang berkaitan erat dengan teori. Wawasan yang dihasilkan akan memberikan petunjuk penting untuk pengembangan strategi kontrol optik yang efektif untuk mengarahkan reaksi kimia.
Pencapaian impian dalam bidang kimia pengarah ini akan berdampak pada Area A dan C, yang pada akhirnya bertujuan untuk mendapatkan kendali optik atas berbagai proses seperti konformasi dan fungsi protein atau fase-fase yang bersaing dalam padatan.
C: Menjelajahi kemunculan dalam sistem heterogen
Objek penelitian Area C, makromolekul biologis dan struktur nano buatan, merupakan perwakilan khas dari tingkat fungsionalitas hierarki berikutnya jika dibandingkan dengan molekul berukuran sedang dan padatan curah. Tujuan jangka panjang kami adalah untuk mencapai pemahaman dan pengendalian yang sama seperti di Area A dan B mengenai proses yang mengarah pada munculnya fungsionalitas, misalnya protein atau fotokatalis yang efektif.
Kelompok penelitian akan menjawab pertanyaan spesifik berikut:
- Apa peran dinamika dan heterogenitas dalam fungsi makromolekul?
- Bagaimana pembentukan struktur pada skala nano menyebabkan munculnya fungsionalitas dalam bahan nano alami dan buatan?
- Bagaimana transpor elektron muncul antara sistem kuantum skala nano yang terpisah?
Pertanyaan-pertanyaan ini secara alami didasari oleh pemahaman baru kimia di Area B dan pentingnya topologi dan metode pengendalian baru di Area A, yang harus dikombinasikan dengan pengembangan kemampuan baru untuk menggambarkan dinamika konformasi pada skala atom.
Di Area C inilah kami memanfaatkan revolusi XFEL secara maksimal, dalam beberapa kasus dengan memanfaatkan rezim non-linier yang dibuka di Area A. Semua proyek di Area C juga memerlukan pendekatan baru dalam persiapan sampel dan deskripsi teoritis. materi kompleks yang keluar dari kesetimbangan.
Di Area C, proses yang digabungkan pada berbagai skala waktu dan panjang sangat penting untuk munculnya fungsionalitas. Misalnya, penggabungan gerakan elektronik ke inti individu bergantung pada perubahan konformasi subsistem molekuler atau nanopartikel yang lebih besar. Bersama dengan sumber energi, misalnya dari lingkungan, hal ini menghasilkan putaran umpan balik yang menghasilkan perubahan dinamis dalam lanskap energik, yang dieksploitasi dalam biologi untuk meningkatkan dan mengarahkan reaksi kimia dengan cara yang tidak dapat dilakukan oleh kimia tabung reaksi. Ambisi kami adalah untuk dapat merancang fungsi tersebut dengan mengendalikan interaksi dasar pada skala atom dan molekul.
Dalam pengertian ini, Area C dapat dipahami sebagai perpanjangan alami dari Area A dan B, di mana kita berada pada transisi dari rezim fisika kuantum banyak benda yang koheren ke dalam deskripsi klasik, yang terus mewakili tantangan besar bagi teori yang sesuai. keterangan.
Metodologi yang dikembangkan di sini akan menjadi semakin penting bagi klaster seiring dengan berkembangnya penguasaan materi kita seiring dengan meningkatnya kompleksitas dan heterogenitas sistem di Area A dan Area B.
Kesempatan berkarir
Semua mahasiswa PhD secara otomatis menjadi anggota sekolah pascasarjana dan menikmati banyak keuntungan darinya. Hal ini tidak hanya mencakup kursus intensif tetapi juga kemungkinan untuk mengajukan permohonan dana, untuk menghadiri konferensi dan lokakarya atau melakukan kunjungan kolaboratif ke lembaga-lembaga terkenal.
Siswa dapat mengatur sekolahnya sendiri dengan menggunakan dana cluster dan mendapatkan keuntungan dari berbagai kegiatan dan acara siswa. Pelatihan diberikan sehubungan dengan pekerjaan penelitian terkait dan juga sehubungan dengan keterampilan pribadi dan profesional.
Kolokium dan program tamu yang terdiri dari para ahli terkemuka internasional tidak hanya melengkapi program pendidikan dan pelatihan tetapi juga menawarkan kesempatan unik untuk belajar tentang perkembangan terkini di bidang terkait secara langsung.