今天,我們(men) 為(wei) 大家解析的是挪威科技大學博士研究項目。
“PhD Candidate in Computational Modelling of Thin-Film Magnetic Materials ”
學校及專(zhuan) 業(ye) 介紹
學校概況
挪威科技大學(NTNU)是挪威最負盛名的理工科大學,位於(yu) 挪威的吉厄維克,該城市坐落於(yu) 美麗(li) 的米約薩湖畔,擁有豐(feng) 富的文化活動和優(you) 美的自然環境。NTNU致力於(yu) 為(wei) 世界創造知識和改變日常生活的解決(jue) 方案,是挪威頂尖的研究型大學,在工程技術領域享有盛譽。學校擁有強大的國際學術網絡,為(wei) 學生提供了廣闊的學術發展空間和資源。
院係介紹
製造與(yu) 土木工程係是挪威科技大學工程學院下屬的八大係之一,擁有一支由國際知名學者組成的教授團隊,包括本項目的指導教授Michael Cheffena教授等。該係的科研方向側(ce) 重於(yu) 現代工業(ye) 過程、新材料及回收材料的應用、新技術解決(jue) 方案的開發以及新型組織和商業(ye) 模式的應用,致力於(yu) 解決(jue) 工業(ye) 和社會(hui) 可持續發展的重大挑戰。係內(nei) 擁有先進的計算模擬平台和實驗設備,為(wei) 博士研究提供了完善的科研條件。
招生專(zhuan) 業(ye) 介紹
本次招生專(zhuan) 業(ye) 為(wei) 薄膜磁性材料計算建模博士,隸屬於(yu) 製造與(yu) 土木工程係。該專(zhuan) 業(ye) 旨在培養(yang) 具備先進計算材料設計能力的高級研究人才,重點研究反鐵磁材料等磁性薄膜,探索其在自旋電子學、量子傳(chuan) 感和神經形態計算等前沿領域的應用。
該項目就業(ye) 前景廣闊,畢業(ye) 生可在高等教育機構、研究機構以及相關(guan) 產(chan) 業(ye) 領域從(cong) 事科研和開發工作。
申請要求
1.學術背景要求
- 持有材料科學、物理學或相關領域的碩士學位
- 專業方向為計算材料科學,且成績優良(按NTNU評分標準達到B或以上)。
2.優(you) 先條件
- 在計算材料科學領域,特別是磁性材料方麵有較強的發表記錄。
- 具有研究項目工作經驗。
- 英語讀寫和口語能力優秀。
- 具備使用VASP、Quantum ESPRESSO、VAMPIRE或MuMax3等模擬工具的經驗。
項目特色與(yu) 優(you) 勢
1.薪資福利
- 年薪536,200挪威克朗(根據資質和資曆可調整)
- 作為公共服務人員,將享受挪威公共服務養老基金(SPK)的優厚福利
- 提供完成項目所需的工作資金
- 作為NTNU員工,可享受員工福利和折扣
2.項目特色
- 結合先進的計算模擬工具和材料科學前沿理論,為學生提供係統的研究訓練。
3.多元化與(yu) 包容性
- NTNU相信平等、多元和性別平衡的組織對實現其目標至關重要。
- 無論性別、功能能力和文化背景,或是否有一段時間未工作,隻要您認為這個職位與您相關且有趣,NTNU鼓勵您申請。
- NTNU希望增加科學職位中的女性比例,並實施了多項促進平等的措施。
有話說
項目理解
- 交叉學科本項目立足於計算材料科學、物理學和信息科學的交叉前沿,綜合運用量子力學、凝聚態物理、數值模擬和計算科學等多學科知識,實現對微觀尺度磁性材料性質的精確預測和調控,為新型磁性器件的開發奠定理論基礎。
- 研究目標項目核心目標是構建薄膜反鐵磁材料的計算模型框架,通過多尺度模擬方法深入探究其獨特的磁學特性及動力學行為,優化材料特性以滿足自旋電子學和神經形態計算等前沿應用需求,為下一代低能耗、高速度的信息處理技術提供理論支撐。
- 技術手段項目將采用第一性原理計算和微磁學模擬相結合的研究方法,運用VASP、Quantum ESPRESSO等量子力學計算軟件對材料電子結構進行精確模擬,結合VAMPIRE、MuMax3等工具進行宏觀磁性行為預測,實現從原子尺度到器件尺度的多層次模擬分析。
- 理論貢獻項目將深化對反鐵磁材料中THz自旋動力學和皮秒級開關速度的理論認識,建立更為完善的薄膜磁性材料物理模型,揭示外部場與反鐵磁自旋結構相互作用機製,豐富自旋電子學和量子材料學的理論體係,為磁性材料學科發展提供新視角。
- 應用價值研究成果將直接推動反鐵磁材料在自旋電子學、量子傳感和神經形態計算領域的應用進程,其特有的零淨磁化和抗外部磁幹擾特性,有望實現更高速、更低能耗、更強健的電子器件,滿足下一代信息技術對材料性能的苛刻要求,具有顯著的經濟和社會價值。
創新思考
- 前沿方向可延伸探索反鐵磁與二維材料、拓撲材料的異質結構,研究界麵效應對磁性能的調控機製;結合人工智能與量子計算方法實現磁性材料的高通量篩選與設計;探究反鐵磁材料在量子信息處理中的應用潛力,開辟量子自旋器件的全新研究領域。
- 技術手段引入機器學習和人工智能算法輔助材料性能預測,建立數據驅動的材料設計流程;開發多物理場耦合的大規模並行計算方法,提高模擬精度與效率;結合原位電子顯微分析技術與計算模擬,實現理論與實驗的無縫對接,加速材料優化迭代過程。
- 理論框架構建包含溫度、應力、電場等多參數影響的統一理論模型,實現對反鐵磁材料全方位調控的理論預測;發展基於量子信息理論的磁性材料表征新方法,更精確描述複雜磁結構;建立反鐵磁自旋波與電磁波相互作用的非線性理論,為新型自旋波器件設計提供理論指導。
- 應用拓展將研究成果擴展至醫療領域,開發基於反鐵磁材料的高精度生物傳感器和無創成像技術;探索在極端環境下的特種應用,如航空航天和深海勘探中的高可靠性傳感係統;研發磁-光-電多功能集成器件,實現信息處理的多模態融合,大幅提升係統性能與適應性。
- 實踐意義通過項目研究推動綠色低碳計算技術發展,顯著降低信息處理能耗,助力全球碳中和目標實現;提供更高性能的神經形態計算解決方案,加速人工智能的硬件革命;開發出可大規模生產的新型磁電子器件,提升電子信息產業競爭力,創造巨大經濟價值。
- 國際視野構建國際合作研究網絡,聯合歐美亞主要科研機構開展協同攻關;參與製定相關技術標準,引領全球磁性材料計算設計的發展方向;
- 交叉創新推動反鐵磁材料與柔性電子學的融合,開發可穿戴智能設備新型傳感元件;結合生物計算原理,探索生物啟發的磁性計算架構;將量子通信與自旋電子學結合,構建更安全的量子密鑰分發係統;
- 其他創新點開發針對磁性材料的開源模擬平台,促進學術交流與技術共享;建立材料-器件-係統多尺度協同設計方法,縮短新材料從發現到應用的周期;探索反鐵磁材料在能源收集領域的應用,實現自供能傳感係統;
博士背景
Felix,美國top10學院物理學係博士生,專(zhuan) 注於(yu) 量子計算和凝聚態物理的交叉研究。擅長運用量子場論和拓撲量子計算方法,探索拓撲絕緣體(ti) 和超導體(ti) 中的新奇量子態。在研究Majorana費米子在量子計算中的應用方麵取得重要突破。曾獲美國物理學會(hui) 最佳學生論文獎,研究成果發表於(yu) 《Nature Physics》和《Physical Review Letters》等頂級期刊。
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