Praktika, Studentische Hilfskräfte und Abschlussarbeiten

Die Entwicklung eines mehrkanaligen Durchflusssensors gemäß dem Patent WO 2010/069307 A1 zielt darauf ab, den Gasgehalt in strömungsführenden Komponenten zu quantifizieren. Ein entscheidender Vorteil dieses Sensors liegt in seinem optischen Messprinzip, das auf einer faseroptischen Ankopplung und der Analyse des Lichtausgangssignals basiert. Dadurch werden elektrische Potentiale im Messbereich vermieden, was insbesondere bei explosiven Gemischen große Vorteile gegenüber elektrischen Messverfahren bietet (intrinsische Sicherheit).
Durch Vorversuche am Institut für Experimentelle Fluiddynamik am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf an Gas-Flüssigkeitsströmungen wurde gezeigt, dass aufgrund der Kapillareffekte in engen Kanälen und der unterschiedlichen Brechungsindizes von Gas- und Flüssigphase eine eindeutige Binarisierung des Sensorausgangssignals durchgeführt werden kann. Aufbauend auf den bisherigen Arbeiten mit einem einkanaligen Sensorprototypen, der auf einer polymeren optischen Faser (POF) mit einem Durchmesser von 1 mm beruht, sind im Rahmen der weiteren Forschung folgende Aufgaben zu bewältigen:
Aufgaben

• Die Anpassung auf einen POF-Durchmesser von 1,5 mm bei der einkanaligen Konfiguration
• Die experimentelle Untersuchung des neuen einkanaligen Prototyps mithilfe der bereits entwickelten Versuchsanlage und Auswerteprogramme
• Konstruktive Entwicklung eines mehrkanaligen Sensorkörpers für Gasgehaltmessungen im System
• Entwicklung eines Übergangadapters zur Optimierung der Strömungsverteilung zwischen dem DN10 Strömungsrohr und dem Sensorkörper

• Student: in z. B. Verfahrenstechnik, Maschinenbau, Chemieingenieurwesen
• Interesse an Strömungsmechanik und Entwicklung der Messtechnik
• Erfahrungen mit 3D-CAD-Tools
• Grundkenntnisse in Python-Programmierung

Beginn ab sofort möglich
Dauer des Praktikums oder der Abschlussarbeit gemäß Studienordnung

**Aufgaben:**
1. Entwicklung von Dünnfilm-Oxiden mittels Ion Beam Sputtering für Nanoelektronik-
Anwendungen
2. Optimierung der Prozessparameter für die kontrollierte Herstellung dünner Oxidschichten
3. Charakterisierung der synthetisierten dünnen Oxidfilme
4. Bewertung der elektronischen, strukturellen und mechanischen Eigenschaften der hergestellten
Oxidfilme.
5. Anwendung von Dünnfilm-Oxiden in spezifischen Nanoelektronik-Anwendungen und
Leistungsvergleich mit herkömmlichen Materialien

**Anforderungen:**
1. Immatrikulation im Masterstudium der Materialwissenschaften, Chemie, Physik oder einem
verwandten Studiengang
2. Interesse an Dünnfilmtechniken und der Nanoelektronik
3. Grundkenntnisse in der Herstellung und Charakterisierung von dünnen Schichten
4. Experimentelle Fähigkeiten im Umgang mit Labortechniken
5. Selbstständige Arbeitsweise und Teamfähigkeit

**Wir bieten:**
1. Ein innovatives Forschungsumfeld mit Zugang zu modernster Laboreinrichtungen
2. Betreuung durch erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
3. Die Möglichkeit, an Konferenzen teilzunehmen
4. Praxisnahe Erfahrungen im Bereich der Dünnfilmbeschichtung und Nanoelektronik

Die Masterarbeit hat eine Laufzeit von sechs Monaten. Eine Verlängerung oder Anpassung der
Laufzeit kann in Absprache mit dem Betreuer erfolgen.

Interessierte Studierende werden gebeten, ihre Bewerbungsunterlagen inklusive Lebenslauf, letztes
Studienzeugnis und Motivationsschreiben einzureichen.

**Aufgaben:**
1. Untersuchung der Nanolithografie-Techniken unter Verwendung des Nanofrazors für die
Strukturierung von 2D Materialien
2. Optimierung der Prozessparameter für die präzise Kontrolle von Größe und Form der erzeugten
Nanostrukturen
3. Charakterisierung der modifizierten 2D Materialien
4. Bewertung der erzeugten Strukturen
5. Vergleich der Leistungsfähigkeit verschiedener Nanolithografie-Ansätze und Identifizierung von
Optimierungsmöglichkeiten

**Anforderungen:**
1. Immatrikulation im Masterstudium der Materialwissenschaften, Chemie, Physik oder einem
verwandten Studiengang
2. Interesse an Nanotechnologie und Nanolithografie
3. Grundkenntnisse in der Herstellung und Charakterisierung von 2D Materialien
4. Experimentelle Fähigkeiten im Umgang mit Labortechniken
5. Selbstständige Arbeitsweise und Teamfähigkeit

**Wir bieten:**
1. Ein innovatives Forschungsumfeld und modernster Laborausstattung
2. Betreuung durch erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
3. Die Möglichkeit, an Konferenzen teilzunehmen
4. Praxisnahe Erfahrungen im Bereich der Nanotechnologie und Materialwissenschaften

Die Masterarbeit hat eine Laufzeit von sechs Monaten. Eine Verlängerung oder Anpassung der
Laufzeit kann in Absprache mit dem Betreuer erfolgen.

Interessierte Studierende werden gebeten, ihre Bewerbungsunterlagen inklusive Lebenslauf, letztes
Studienzeugnis und Motivationsschreiben einzureichen.

**Aufgaben:**
1. Untersuchung verschiedener Exfoliationsmethoden für die Herstellung von 2D Materialien
2. Optimierung der Exfoliationsprozesse zur Erzielung von qualitativ hochwertigen, dünnen
Schichten
3. Charakterisierung der synthetisierten 2D Materialien mittels fortschrittlicher Analysemethoden
4. Bewertung der elektronischen, optischen und mechanischen Eigenschaften der exfolierten 2D
Materialien
5. Vergleich der Leistungsfähigkeit verschiedener Exfoliationsansätze und Identifizierung von
Optimierungsmöglichkeiten

**Anforderungen:**
1. Immatrikulation im Masterstudium der Materialwissenschaften, Chemie, Physik oder einem
verwandten Studiengang
2. Interesse an nanomaterialwissenschaftlichen Fragestellungen
3. Grundkenntnisse in der Synthese und Charakterisierung von Materialien
4. Experimentelle Fähigkeiten im Umgang mit Laborausrüstung
5. Selbstständige Arbeitsweise und Teamfähigkeit

**Wir bieten:**
1. Ein innovatives Forschungsumfeld mit modernster Laborausstattung
2. Betreuung durch erfahrene Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
3. Die Möglichkeit, an wissenschaftlichen Konferenzen teilzunehmen
4. Praxisnahe Erfahrungen im Bereich der Materialwissenschaften

Die Masterarbeit soll im kommenden Semester beginnen und hat eine Laufzeit von sechs Monaten.
Eine Verlängerung oder Anpassung der Laufzeit kann in Absprache mit dem Betreuer erfolgen.

Interessierte Studierende werden gebeten, ihre Bewerbungsunterlagen inklusive Lebenslauf, letztes
Studienzeugnis und Motivationsschreiben einzureichen.

At Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), over 1,500 employees from more than 70 nations are conducting cutting-edge research in the fields of ENERGY, HEALTH, and MATERIALS to address the major challenges facing society today.
The Center for Advanced Systems Understanding (CASUS), founded in Görlitz in 2019, is a German-Polish interdisciplinary research center focusing on data-intensive digital systems.
CASUS offers student internships in a wide range of scientific fields. You are welcome to apply and join CASUS if you are interested in gaining knowledge in the following research areas:

• Theoretical Chemistry
• Earth System Science
• Systems Biology
• Digital Health
• Computational Radiation Physics
• Theory of complex systems
• Dynamics of Complex Living Systems
• Machine Learning for Infection and Disease

• Student in computer science, physics, chemistry, or related fields
• Student already enrolled at the university in Germany, Poland or Czech Republic (close exchange and attendance in the office preferable and combined with the moblie working from Germany combinable)
• Eager to learn new skills
• Strong motivation to work in a collaborative environment
• Preliminary experience in code development is an advantage
• Excellent communication skills in English and/or German or Polish

• A vibrant research community in an open, diverse and international work environment
• Scientific excellence and extensive professional networking opportunities
• A wide range of qualification opportunities
• We support a good work-life balance with the possibility of part-time employment, mobile working and flexible working hours
• Either an immediate start or a start in 2024 is possible

1D- und 2D-Ramanspektroskopische Meßreihen oder auch Maps liefern detaillierte ortsaufgelöste chemische Informationen über die untersuchten Proben. Damit kann z. B. die Komponentenverteilung in Stoffgemischen quantitativ bestimmt oder die Homogenität einphasiger Proben gezeigt werden. Andererseits lassen sich lokale Strukturveränderungen, Spannungszustände, Stapelfolgenänderungen in 2D-Materialien und Punktdefekte charakterisieren. Voraussetzung dabei ist eine möglichst engmaschige Datenerfassung bis hin zur Auflösungsgrenze der verwendeten Laserstrahlung sowie eine große Anzahl an Messpunkten. Mit modernen Spektrometern sind Messzeiten im Sekundenbereich gut realisierbar. Die Umsetzung der spektroskopischen in eine chemische Information erfordert dann die Extraktion von Parametern wie Schwingungsfrequenz, Intensität und Linienbreite durch Spektrenanpassung. Die Gerätesoftware bietet dafür nur eingeschränkte Möglichkeiten.
Im Rahmen einer Graduierungsarbeit oder Hilfstätigkeit soll in Zusammenarbeit mit dem HZDR-Rechenzentrum ein Auswertealgorithmus für die automatisierte Auswertung von 1D- und 2D-Ramanspektroskopischen Meßreihen entwickelt, an Beispielen getestet und dokumentiert werden.

1. Studium der Werkstoffwissenschaften, Physik oder Chemie
2. Interesse, Freude und Befähigung für wissenschaftliche Arbeit
3. Grundkenntnisse in Programmierung und sicherer Umgang mit Büro- und wissenschaftlicher Software
4. Sehr gute Englisch-Kenntnisse

Die Arbeit ist in die umfangreichen Aktivitäten der Abteilung Nanoelektronik (FWIO) zu 2D-Werkstoffen eingebettet. Sie kann jederzeit aufgenommen werden.

Wir beschäftigen uns mit der Entwicklung von PET-Radiotracern, die Rezeptoren im Tumormikromilieu (TME = tumor microenvironment) für die Diagnostik und Therapie von Krebs sichtbar machen. Dazu werden geeignete tumoraffine Leitstrukturen identifiziert (niedermolekulare organische Moleküle, Peptide und Peptidomimetika), synthetisiert und mit einem geeigneten Radionuklid kovalent (z. B. Fluor-18, Iod-123) oder über einen Chelator (z. B. Gallium-68, Lutetium-177) markiert. Diese Radioliganden werden in vitro an Tumorzelllinien und in vivo im Tiermodell hinsichtlich einer Anwendung in der Nuklearmedizin getestet. Langfristiges Ziel ist die Translation der entwickelten Radiotracer in die Klinik als Diagnosewerkzeug (PET/CT) oder nach Markierung mit einem Beta- oder Alphastrahler für die Endoradiotherapie von Tumorerkrankungen.
Im Rahmen eines Studentenpraktikums oder einer Bachelor- oder Masterarbeit sollen organische Wirkstoffmoleküle synthetisiert und für eine anschließende radiochemische Markierung modifiziert werden. Die neuen Radioliganden werden dann biologisch in vitro und in vivo untersucht.

• Studium der Chemie
• Gute Noten in organischer Synthesechemie
• Fähigkeit sich in ein interdisziplinäres Wissenschaftler-Team einzugliedern
• Bereitschaft zum Umgang mit Radioaktivität
• Gute Kenntnisse der deutschen und englischen Sprache

• Beginn nach Absprache jederzeit möglich
• Praktikumsdauer mind. 4 Wochen, mit möglichst täglicher Anwesenheit

Turmkraftwerke stellen die neueste Generation von Anlagen zur solarthermischen Elektroenergieerzeugung dar (s. Abbildung). Großflächige Spiegelanordnungen konzentrieren Sonnenlicht auf einen zentralen Absorber, wo es in Wärmeenergie umwandelt wird, die dann auf ein Wärmeträgermedium übertragen wird. Gegenüber der Photovoltaik hat die Solarthermie den inhärenten Vorteil, Energie zu speichern und bei Bedarf bereit zu stellen. Die Herausforderung für die weitere Erhöhung des Wirkungsgrades von Solarkraftwerken besteht in der Entwicklung von Werkstoffen mit einer Temperaturstabilität bis zu 800 °C an Luft.
Im Rahmen von Graduierungsarbeiten und Hilfstätigkeiten sollen thermisch stabile Beschichtungen für die Kernkomponenten von Solarturmkraftwerken entwickelt und getestet werden. Dabei kommen modernste in situ und ex situ Methoden wie Magnetronsputtern, Ellipsometrie, UV-vis-NIR-FTIR-Reflektometrie und Ramanspektroskopie zur Anwendung.
Zu diesem Themenbereich werden u. a. die folgenden Aufgabenstellungen angeboten:
i) Schichtabscheidung und Optimierung der optischen und elektrischen Eigenschaften von transparenten leitfähigen Oxiden für Solarkraftwerke;
ii) Entwicklung von neuartigen Absorber- und Wärmespeicherwerkstoffen für Solarkraftwerke;
iii) Design und Simulation von solarselektiven Beschichtungen für Solarkraftwerke.

Zur Charakterisierung der untersuchten Materialien stehen modernste in situ und ex situ Analysemethoden zur Verfügung. Die Arbeiten können jederzeit aufgenommen werden.

1. Studium der Werkstoffwissenschaften, Physik oder Chemie
2. Interesse, Freude und Befähigung für experimentelle wissenschaftliche Arbeit
3. Grundkenntnisse in Programmierung und sicherer Umgang mit Büro- und wissenschaftlicher Software
4. Sichere Englischsprachkenntnisse (fließend oder besser)

Internationale Forschungsumgebung, ortsübliche Aufwandsentschädigung