Organisationseinheit:

Arbeitsort/ Arbeitszeit:
Dresden-Rossendorf
19,5 h/Woche

Einstellung:
1. Dezember 2025

Befristung:
36 Monate

Fragen zur Stelle beantwortet Ihnen gern:
Frau Dr. Cornelia Kaden Tel.: +49 351 260 3431

Bewerbungsschluss:

Job-Id: 2025/126 (2125)

Am HZDR fördern und schätzen wir die Diversität unserer Mitarbeitenden. Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen unabhängig von Geschlecht, ethnischer und sozialer Herkunft, Weltanschauung, Behinderung, Alter sowie sexueller Orientierung. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Helmholtz-Zentrum

Doktorand (w/m/d) im Bereich Ionenbestrahlung und Materialcharakterisierung neuartiger additiv gefertigter Werkstoffe für Fusionsanwendungen

Mit Spitzenforschung in den Bereichen ENERGIE, GESUNDHEIT und MATERIE engagieren sich rund 1.500 Mitarbeitende aus mehr als 70 Nationen am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), um die großen gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit zu meistern.

Das Institut für Ressourcenökologie forscht zum Schutz von Mensch und Umwelt vor Gefährdungen durch Schadstoffe, die durch technische Prozesse zur Energie- und Rohstoffgewinnung entstehen.

Zur Verstärkung der Abteilung Konstruktionswerkstoffe suchen wir Sie als Doktorand (w/m/d) im Bereich Ionenbestrahlung und Materialcharakterisierung neuartiger additiv gefertigter Werkstoffe für Fusionsanwendungen. Die Einstellung erfolgt vorbehaltlich der endgültigen Genehmigung durch den Projektträger.

Strukturmaterialien in zukünftigen Fusionskraftwerken müssen extremen Bedingungen, insbesondere hohen Neutronenflüssen, standhalten. Bisherige Werkstoffe genügen den damit verbundenen Anforderungen wie Bestrahlungsresistenz, Hochtemperaturfestigkeit und Niedrigaktivierbarkeit nur eingeschränkt.

Im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsprojekts soll daher untersucht werden, inwieweit neuartige, im Gesamtverbund entwickelte und durch innovative Herstellungsverfahren erzeugte Werkstoffkandidaten, insbesondere Hochentropielegierungen (High-Entropy Alloys, HEAs), für den Einsatz in Fusionsanwendungen geeignet sind. Hierzu werden gezielt Ionenbestrahlungen mit Eisen- (Fe) und Heliumionen (He) eingesetzt, um fusionstypische Schädigungsphänomene wie Härtung, Schwellen und Versprödung experimentell zu emulieren.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Methodenentwicklung zur Übertragbarkeit ioneninduzierter auf neutroneninduzierte Schädigungen sowie auf der Beschleunigung von Materialentwicklungszyklen. Die gewonnenen Erkenntnisse liefern nicht nur eine wissenschaftlich fundierte Bewertung der Bestrahlungsresistenz innovativer Werkstoffe, sondern fließen auch unmittelbar in den Verwertungsplan des Gesamtverbundes mit industrieller Beteiligung ein. Die entwickelten Methoden sind zudem auf weitere Werkstoffsysteme übertragbar und schaffen so eine Grundlage für effizientere Entwicklungsprozesse in der Energietechnik und angrenzenden Technologiefeldern.

Das sind Ihre Aufgaben

• Planung, Durchführung und Auswertung von Ionenbestrahlungsexperimenten an neuentwickelten Werkstoffkandidaten
• Planung und Durchführung thermischer Alterungsexperimente
• Materialcharakterisierung im Grundzustand und nach Bestrahlung/Alterung mittels analytischer (Raster-)Transmissionselektronenmikroskopie (TEM/STEM), Nanoindentation und ergänzender mikrostruktureller und mechanischer Analyseverfahren
• Vergleichende Bewertung innovativer Werkstoffe mit Referenzwerkstoffen
• Literaturrecherche und Auswertung des aktuellen Forschungsstandes
• Eigenständige Konzepterstellung und experimentelle Validierung
• Dokumentation, Analyse und wissenschaftliche Veröffentlichung der Ergebnisse (Publikationen, Konferenzen, Dissertation)

Das zeichnet Sie aus

• Abgeschlossenes Hochschulstudium (Master oder Diplom) in Materialwissenschaften, Physik, Werkstofftechnik, Nukleartechnik oder vergleichbarer Fachrichtung
• Fundierte Kenntnisse in der Charakterisierung von Werkstoffen, insbesondere hinsichtlich Mikrostruktur und mechanischer Eigenschaften
• Erste Erfahrungen mit oder ausgeprägtes Interesse an Ionenbestrahlungen sowie an bestrahlungsinduzierten Effekten (z. B. Härtung, Schwellen, Versprödung)
• Grundkenntnisse in der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM/STEM) und/oder Nanoindentation von Vorteil
• Kenntnisse in den Bereichen Gitterdefekte, Phasenumwandlungen und Aktivierungs-/Abklingverhalten wünschenswert
• Teamfähigkeit in einem interdisziplinären Verbundprojekt
• Selbstständige, strukturierte und lösungsorientierte Arbeitsweise
• Wissenschaftliche Neugier, Offenheit für neue Themenfelder und Bereitschaft zur Weiterentwicklung
• Bereitschaft zur Kommunikation und Zusammenarbeit mit Partnerinstitutionen
• Sicherer Umgang mit wissenschaftlicher Software (z. B. Gatan DigitalMicrograph, Python, Origin, Matlab, SRIM/TRIM)
• Grundkenntnisse in wissenschaftlicher Datenanalyse und statistischer Auswertung
• Gute Kenntnisse in MS Office und Literaturverwaltungstools (z. B. Zotero, EndNote)
• Sehr gute Deutsch- oder Englischkenntnisse in Wort und Schrift
• Freude, sich an anspruchsvollen und komplexen wissenschaftlichen Fragestellungen auszuprobieren
• Bereitschaft, Forschungsergebnisse auf nationalen und internationalen Tagungen zu präsentieren

Das bieten wir Ihnen

• Ein spannendes Arbeitsumfeld auf einem attraktiven Forschungscampus
• Mitarbeit in einem zukunftsweisenden, gesellschaftlich hochrelevanten Forschungsfeld
• Zugang zu modernster Infrastruktur: Ionenbestrahlungsanlagen, elektronenmikroskopische Analytik, Materialprüfung, Heiße Zellen
• Individuelle fachliche Betreuung und aktive Mitarbeit in einem stark vernetzten Projektverbund
• Möglichkeit zur internationalen Sichtbarkeit durch Vorträge und Publikationen
• Ein strukturiertes Promotionsprogramm mit einem umfassenden Weiterbildungs- und Vernetzungsangebot – weitere Informationen zur Promotion am HZDR finden Sie hier
• Die Vergütung und Sozialleistungen nach dem Tarifvertrag des öffentlichen Dienstes ( TVöD-B und) - u. a. 30 Urlaubstage pro Jahr, Betriebliche Altersvorsorge (VBL)
• Die Vereinbarkeit von Privatleben und Beruf unterstützen wir mit der Möglichkeit zur Teilzeitbeschäftigung und zum mobilen Arbeiten sowie flexiblen Arbeitszeiten
• Eine Vielzahl von Angeboten des betrieblichen Gesundheitsmanagements
• Mitarbeiterrabatte bei namhaften Anbietern über die Plattform Corporate Benefits
• Einen Arbeitgeberzuschuss zum Deutschland-Ticket Jobticket

Wir freuen uns über Ihre Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Zeugnisse, etc.), die Sie bitte ausschließlich über unser Online-Bewerbungsportal einreichen.