Drie PhD-plaatsen zijn beschikbaar in de Alessio-groep van de afdeling Quantum Nanoscience aan de TU Delft, gericht op het onderzoeken van de elektronische structuur en magnetisch gedrag van moleculaire en atomische spins op oppervlakken. Deze posities vormen de kern van het ERC-project SPINOCCHIO, "Een nieuwe kwantumchemische benadering van spins op oppervlakken."

Moleculen en atomen met ongepaarde elektronen vertonen een netto magnetisch moment en dienen als bouwstenen voor moleculaire kwantumapparaten voor technologieën van de volgende generatie. Nu de ontwerprichtlijnen voor langlevende moleculaire magneten duidelijker worden, is de volgende uitdaging het assembleren van deze eenheden in spinroosters via oppervlakteafzetting en het adresseren van hun magnetisch gedrag op het niveau van individuele moleculen. Recente vooruitgangen in EPR-STM-technieken hebben het mogelijk gemaakt om individuele spins en spinarrays op oppervlakken te manipuleren. Echter, onze huidige theoretische toolkit voor moleculaire magnetische materialen blijft achter bij deze experimentele doorbraken. DFT faalt in het vastleggen van sterke correlatie, terwijl op golffunctie gebaseerde methoden computationeel onhaalbaar zijn voor sterk-gecorreleerde materialen.

Dit project heeft als doel om dit te veranderen en onze kennis over het statische en dynamische gedrag van spins op oppervlakken en oppervlakte spinarrays te verbeteren. Deze systemen, die echte moleculaire kwantumapparaten vertegenwoordigen met honderden atomen en meerdere magnetische centra, vormen een grote uitdaging in de kwantumchemie tussen systeemgrootte en complexiteit. Om deze uitdaging te overwinnen, zullen we een nieuwe kwantumchemische benadering ontwikkelen die periodieke kwantumverankering combineert met een grofkorrelige behandeling van sterke correlatie. Met deze nieuwe tools zullen we onderzoeken hoe het oppervlak het magnetisch gedrag en de spinrelaxatie van de magnetische adsorbent beïnvloedt. Bovendien zullen we alle lichtgeïnduceerde fenomenen verkennen die cruciaal zijn voor de optische controle van individuele spins. Deze nieuw verworven kennis zal de ontwerpeisen voor magnetisch stabiele en optisch adresseerbare spins op oppervlakken begeleiden, waardoor moleculaire kwantumtechnologieën werkelijkheid worden.

Afhankelijk van de geschiktheid kunnen succesvolle kandidaten bijdragen aan een of meer van de volgende onderzoeksprogramma's:

• Onderzoek naar het effect van de omgeving op het magnetisch gedrag van spins op oppervlakken door een nieuwe periodieke kwantumverankering te ontwikkelen die de equation-of-motion coupled-cluster (EOM-CC) theorie combineert met periodieke DFT (pbcEOM-CC).
• Kwantificeren van spin-fonon koppelingen van spins op oppervlakken, de bottleneck voor het modelleren van spinrelaxatie, door een nieuwe aanpak te ontwikkelen met pbcEOM-CC en een toestand-interactie behandeling van de spin-spin, spin-orbit en Zeeman interacties.
• Ontwikkelen van nieuwe optische cycli voor het bereiken van optische adresseerbaarheid van individuele spins op oppervlakken door de interactie tussen optische excitatie en zowel radiatieve als niet-radiatieve vervalpaden binnen het pbcEOM-CC kader te onderzoeken.
• Voorzien van een kosteneffectieve behandeling van magnetische wisselwerkingen in oppervlakte spinroosters door een grofkorrelige strategie te hanteren en effectieve Hamiltonians te bouwen die werken in een modelsubruimte van pbcEOM-CC golffuncties. Deze strategie, gecombineerd met de statische en dynamische beschrijving van geadsorbeerde spins, zal de bottom-up, atoom-voor-atoom voorbereiding en controle van moleculaire kwantumapparaten begeleiden.

De PhD-plaatsen zijn elk voor vier jaar. De startdatum is onderhandelbaar. De kandidaat die aan het eerste programma werkt, dient bij voorkeur te beginnen op 01.10.2026, terwijl de andere twee posities met maximaal zes maanden kunnen worden vertraagd.

Vereisten

• MSc-graad in Chemie, Fysica, Materiaalkunde of een gerelateerd vakgebied.
• Sterke achtergrond in de theorie van samengeperste materie, elektronische structuurmethoden, veel-lichaam fysica en moleculaire simulaties.
• Kennis van magnetisme en open-shell systemen is zeer gewaardeerd.
• Ervaring met computationele methoden en wetenschappelijk programmeren is zeer gewenst.
• Sterke analytische, probleemoplossende en communicatieve vaardigheden.
• Vermogen om zowel zelfstandig als in multidisciplinaire onderzoeksteams te werken.

Over de TU Delft

Werken bij de TU Delft betekent bijdragen aan oplossingen die echt een verschil maken. Al meer dan 180 jaar leiden we ingenieurs op die wereldwijd impact maken in bedrijven, overheidsinstanties of als ondernemers. Onze alumni zetten kennis om in concrete oplossingen voor de uitdagingen van vandaag en morgen.

Deze uitdagingen veranderen snel. Daarom richten we ons dagelijks op thema's zoals energie, klimaat, digitalisering, kunstmatige intelligentie (AI) en slimme mobiliteit. Ons onderwijs en onderzoek zijn direct afgestemd op wat de samenleving nu en in de toekomst nodig heeft.

Bij de TU Delft maken onze mensen het verschil. Met hun kennis en nieuwsgierigheid bieden ons personeel hoogwaardig onderwijs en voeren ze baanbrekend onderzoek uit dat verder gaat dan de campus. Je krijgt de kans om initiatief te nemen, samen te werken en je professioneel te ontwikkelen.

Wat we bieden

• Een 4-jarige aanstelling in principe, maar in de vorm van 2 arbeidscontracten.
• Een initiële contract van 1,5 jaar met een officiële go/no-go voortgangsevaluatie binnen 15 maanden.
• Salaris en voordelen volgens de CAO voor Nederlandse Universiteiten, oplopend van €3059 - €3881 bruto per maand, van het eerste jaar tot het vierde jaar op basis van een fulltime contract (38 uur), plus 8% vakantietoeslag en een eindejaarsbonus van 8,3%.
• Je wordt ingeschreven in de TU Delft Graduate School, die een inspirerende onderzoeksomgeving biedt met een uitstekend team van supervisors, academisch personeel en een mentor.
• De TU Delft biedt een aanpasbaar compensatiepakket, kortingen op ziektekostenverzekeringen en een maandelijkse bijdrage voor werkgerelateerde kosten. Flexibele werkroosters zijn mogelijk.

Aanvraagprocedure

Als je deel wilt uitmaken van een levendige, dynamische en zeer interdisciplinaire omgeving, jezelf wilt pushen om onafhankelijk te groeien en wilt bijdragen aan grensverleggend onderzoek in kwantumnanowetenschap, solliciteer dan uiterlijk 24 augustus 2026 via de sollicitatieknop en upload de volgende documenten:

• Een motivatiebrief waarin je je persoonlijke motivatie en specifieke kwalificaties voor deze functie beschrijft (max 1 pagina)
• CV
• Link naar de masterproef. Voeg ook een korte beschrijving van eerder onderzoek of thesiswerk toe, maximaal 1-2 pagina's
• Kopieën van de meest relevante tijdschrift/conferentiepublicaties voor deze positie (indien van toepassing)

Je kunt je aanvraag richten aan Maristella Alessio.

Werken aan een PhD aan de TU Delft vereist Engelse taalvaardigheid op een bepaald niveau om ervoor te zorgen dat de kandidaat in staat is om goed te communiceren en interactie te hebben, deel te nemen aan in het Engels gegeven Doctoral Education-cursussen en wetenschappelijke artikelen en een eindthesis te schrijven. Voor meer details, bekijk de toelatingseisen van de Graduate School.

Je kunt online solliciteren. We zullen aanvragen die per e-mail en/of post worden verzonden niet verwerken.