PhD Student in Quantum-Mechanical Simulations of Muons in Materials

Das Paul Scherrer Institut PSI ist das größte Forschungsinstitut für Natur- und Ingenieurwissenschaften in der Schweiz. Wir führen Spitzenforschung in den Bereichen zukünftige Technologien, Energie und Klima, Gesundheitsinnovation und Grundlagen der Natur durch. Durch grundlegende und angewandte Forschung arbeiten wir an nachhaltigen Lösungen für große Herausforderungen, die die Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft betreffen. PSI engagiert sich für die Ausbildung zukünftiger Generationen. Daher sind etwa ein Viertel unserer Mitarbeiter Postdocs, Graduierte oder Auszubildende. Insgesamt beschäftigt PSI 2300 Personen.

Diese Position ist Teil von Muoniverse, einem Schweizer Nationalen Kompetenzzentrum für Forschung (NCCR), das sich der Förderung der Muonwissenschaft in der Teilchenphysik, Quantenmaterialien und Anwendungen widmet, die von der Energieforschung bis zum Kulturerbe reichen.

Muoniverse vereint 30 Forschungsteams aus Universitäten, Forschungseinrichtungen und Museen in einem hochgradig kooperativen Netzwerk, unterstützt durch die Muoniverse Research School, die Schulungen, Austausch und Karriereentwicklung für Doktoranden und Postdocs koordiniert.

Wir suchen Kandidaten, die in solchen kollaborativen Umgebungen gedeihen, gerne Menschen und Ideen über Disziplinen hinweg verbinden und sich in vernetzten Strukturen wohlfühlen. Ihre Fähigkeit, zu einer Kultur der Offenheit und des gemeinsamen Fortschritts beizutragen, ist ebenso wichtig wie Ihre technische Expertise.

Muoniverse setzt sich für Chancengleichheit und Vielfalt in der Wissenschaft ein. Es arbeitet aktiv auf eine vielfältige wissenschaftliche Gemeinschaft und ein integratives Arbeitsumfeld hin.

Für das neue NCCR Muoniverse suchen wir in der Materials Software and Data Group einen Doktoranden für quantenmechanische Simulationen von Myonen in Materialien. Dieses Projekt kombiniert simulationsbasierte Ansätze auf der Grundlage der Dichtefunktionaltheorie (DFT) mit der Entwicklung automatisierter und wiederverwendbarer Rechenabläufe für Myonenstudien in Materialien.

Das Ziel des Projekts ist es, fortschrittliche Methoden der ersten Prinzipien zu entwickeln und anzuwenden, um Myonenstopppunkte und myoninduzierte Effekte in Materialien zu bestimmen, wobei die quantenmechanische Natur des Myons ausdrücklich berücksichtigt wird. Aufbauend auf modernen DFT-Workflows für solche Simulationen werden Sie bestehende Ansätze über klassische Behandlungen hinaus erweitern und quantenmechanische Effekte sowie moderne datengestützte Techniken einbeziehen.

Ein wichtiger Bestandteil des Projekts ist auch die Übersetzung dieser Methoden in robuste, wiederverwendbare und benutzerfreundliche Workflows, die ihre Übernahme durch die breitere µSR- und Materialwissenschaftsgemeinschaft ermöglichen. Dazu gehört auch die Mitwirkung an und die Erweiterung bestehender AiiDA-basierter Workflows und grafischer Schnittstellen (z.B. AiiDAlab Quantum ESPRESSO-Anwendungen) für automatisierte Myonensimulationen und -analysen.

Wir suchen einen hochmotivierten Kandidaten mit einem Hintergrund in computergestützter Materialwissenschaft oder Festkörperphysik und einem ausgeprägten Interesse an der Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Simulationsmethoden sowie deren Implementierung in Workflows. Sie haben Erfahrung im selbstständigen Arbeiten, genießen aber auch die Arbeit in einem interdisziplinären und kollaborativen Umfeld und sind bestrebt, methodische Entwicklungen mit realen wissenschaftlichen Anwendungen zu kombinieren.

Die Anforderungen an die Kandidaten umfassen:

• Masterabschluss (oder kurz vor dem Abschluss) in Physik, Materialwissenschaft, Chemie, Ingenieurwesen oder einem eng verwandten Bereich
• Praktische Erfahrung mit der Dichtefunktionaltheorie (DFT) für Forschung oder Projekte
• Kenntnisse in Python für wissenschaftliches Rechnen und Datenanalyse
• Sichere Kommunikation von Forschungsideen und -ergebnissen in Englisch, sowohl schriftlich als auch mündlich
• Interesse an quantenmechanischen Simulationen, Materialmodellierung und/oder der Entwicklung neuer Rechenmethoden

Sie werden am Paul Scherrer Institut PSI in der Gruppe „Materials Software and Data“ von Dr. Giovanni Pizzi tätig sein und eng mit Prof. Dr. Titus Neupert an der Universität Zürich (UZH) sowie Prof. Dr. Nicola Spaldin an der ETH Zürich zusammenarbeiten, wo Sie in das Doktorandenprogramm in Materialwissenschaften eingeschrieben werden. Die Doktoratsstudien umfassen Lehrveranstaltungen an der ETH Zürich und können Lehrtätigkeiten beinhalten. Die während der Promotion erzielten Ergebnisse sollen in peer-reviewed Zeitschriften veröffentlicht und auf internationalen Konferenzen präsentiert werden.

Wir sind überzeugt, dass unser Forschungsteam am besten funktioniert, wenn es maximal vielfältig ist, und ermutigen insbesondere Bewerbungen von Mitgliedern unterrepräsentierter Gruppen.

Unsere Institution basiert auf einer interdisziplinären, innovativen und dynamischen Zusammenarbeit. Sie profitieren von einer systematischen Einarbeitung, zusätzlich zu persönlichen Entwicklungsmöglichkeiten und unserer ausgeprägten Berufsausbildungskultur. Wenn Sie Arbeit und Familienleben oder andere persönliche Interessen optimal kombinieren möchten, können wir Sie mit unseren modernen Arbeitsbedingungen und der Infrastruktur vor Ort unterstützen.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Dr. Giovanni Pizzi, E-Mail.

Bitte reichen Sie Ihre Bewerbung online bis zum 14. Juni 2026 ein, einschließlich eines einseitigen Anschreibens, in dem Sie Ihr Interesse an der Position und Ihre Eignung für diese Rolle zusammenfassen, Ihren Lebenslauf, Ihre Notenübersicht und Kontaktdaten von zwei Referenzen für die Position als Doktorand in quantenmechanischen Simulationen von Myonen in Materialien (Index-Nr.).