Empa, Materials Science and Technology
Dübendorf
PhD-Stelle im Bereich nichtlinearer Schwingungsmetamaterialien
- 27 Oktober 2026
- 100%
- Festanstellung
- Dübendorf
Über den Job
Materialwissenschaft und -technik sind unsere Leidenschaft. Mit unserer Spitzenforschung leisten die rund 1.100 Mitarbeitenden der Empa wesentliche Beiträge zum Wohl der Gesellschaft für eine lebenswerte Zukunft. Die Empa ist eine Forschungseinrichtung des ETH-Bereichs.
PhD-Stelle im Bereich nichtlinearer Schwingungsmetamaterialien
Das Labor für Akustik/Lärmkontrolle ist ein internationales Team von Wissenschaftlern und Ingenieuren, die in den Bereichen Vibroakustik, Umweltakustik und Psychoakustik tätig sind. Die vielfältigen Forschungsthemen basieren auf umfangreichen numerischen Modellen und einer breiten Palette experimenteller Geräte für Lärm- und Schwingungsmessungen.
Mechanische Wellen und Schwingungen werden traditionell mit linearen Geräten mit festen Eigenschaften gesteuert. In diesem PhD-Projekt wird die Doktorandin bzw. der Doktorand eine neue Generation nichtlinearer Resonatoren erforschen, deren dynamisches Verhalten sich mit der Schwingungsamplitude ändert und Funktionen ermöglicht, die mit herkömmlichen Designs nicht erreichbar sind. Die Forschung kombiniert mechanische Modellierung, Finite-Elemente-Simulationen, Prototypenentwicklung und experimentelle Tests. Ziel ist es, effiziente Modelle und Gestaltungsregeln für nichtlineare Metamaterialien zu entwickeln, die adaptive Schwingungsisolation, Frequenzumwandlung und nicht-reziproke Wellenausbreitung ermöglichen. Die erfolgreiche Kandidatin bzw. der erfolgreiche Kandidat wird in einem kollaborativen schweizerisch-französischen Projekt mit Empa, ETH Zürich und LAUM arbeiten.
Ihre Aufgaben
Als Doktorandin bzw. Doktorand in diesem Projekt arbeiten Sie an hochgradig nichtlinearen Bausteinen für Schwingungsmetamaterialien. Zu den spezifischen Aufgaben zur Erreichung der anspruchsvollen Ergebnisse gehören
- Entwicklung analytischer und numerischer Modelle für stark nichtlineare Resonatoren mit nichtlinearer Steifigkeit, Dämpfung und Trägheitseffekten.
- Entwurf, Simulation und Optimierung neuartiger Resonatorkonzepte basierend auf Trägheitsverstärkung, bilinearer Steifigkeit und Mehrfreiheitsgrad-Dynamik.
- Herstellung und experimentelle Charakterisierung von Resonatorprototypen mittels Schwingungsprüfung, Laser-Vibrometrie und Modalanalyse-Techniken.
- Untersuchung nichtlinearer Phänomene wie interne Resonanzen, Frequenzumwandlung, Bifurkationen und nichtlineare Energieübertragung.
- Erstellung von Modellen niedriger Ordnung und effizienten Simulationstools für die Gestaltung nichtlinearer Metamaterialien und Wellenausbreitungskontrollgeräte.
- Verbreitung der Forschungsergebnisse durch Publikationen in führenden Fachzeitschriften, Präsentationen auf internationalen Konferenzen und Zusammenarbeit mit Projektpartnern an der ETH Zürich und der Université du Mans.
Ihr Profil
Wenn Sie sich in der folgenden Beschreibung wiedererkennen, dann haben Sie das Profil, das zum Projekt und zur Forschungsgruppe passt:
- Ich habe einen Masterabschluss in Ingenieurwissenschaften, Physik oder Mathematik, der nicht länger als vier Jahre zurückliegt, und habe im Vergleich zu meinen Kommilitonen überdurchschnittlich abgeschnitten.
- Ich beherrsche Englisch in Wort und Schrift.
- Während meines Studiums oder vorheriger beruflicher Tätigkeiten habe ich Erfahrungen mit mindestens einem der folgenden Bereiche gesammelt: Struktur- und/oder nichtlineare Dynamik, numerische Modellierungstechniken (Finite-Elemente-Methode) oder experimentelle Methoden in der Akustik. Ich habe ein tiefes Interesse an diesen Themen.
- Als Forscher arbeite ich strukturiert und wissenschaftlich fundiert. Ich lese Fachartikel, verstehe die Nuancen zwischen verschiedenen Theorien und implementiere und verbessere Methoden eigenständig.
- In regelmäßigen Berichten, die wöchentlich bis monatlich variieren, zeige ich die erzielten Ergebnisse und gebe eine fundierte Interpretation dieser Resultate. Ich iteriere meine Arbeit und meinen Ansatz basierend auf dem Feedback meiner Betreuer, die die Richtung meiner Forschung steuern.
- Mir ist es wichtig, als aktives Teammitglied zu arbeiten, und ich bin bestrebt, meine Ergebnisse zu teilen, um meine Kolleginnen und Kollegen zu inspirieren und von ihnen inspiriert zu werden.
- Während meiner Promotion möchte ich mehr Unabhängigkeit gewinnen, z. B. die Forschungsgruppe bei Projektbesprechungen und Konferenzen vertreten. Ich sehe diese Veranstaltungen als Gelegenheit, meine Arbeit einem internationalen Fachpublikum und Forschungskollegen zu präsentieren und mehr über den größeren Kontext meiner Forschung und des Projekts zu erfahren.
Unser Angebot
Wir bieten eine voll finanzierte 4-jährige PhD-Stelle bei Empa an. Die Kandidatin bzw. der Kandidat wird zudem als Doktorandin bzw. Doktorand an der ETH Zürich eingeschrieben und von Dr. Paolo Tiso mitbetreut. Der Kern des PhD-Projekts wird bei Empa durchgeführt, mit mindestens einem Forschungsaufenthalt in Le Mans und intensiver Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Nichtlineare Dynamik an der ETHZ. Neben zahlreichen Möglichkeiten zur wissenschaftlichen und/oder industriellen Weiterentwicklung, die die Forschungsgruppe bietet, wird die weitere Doktorandenausbildung im Rahmen der Doctoral School angeboten.
Der Starttermin ist Februar 2027 oder nach Vereinbarung.
Sie arbeiten in einem lebendigen Umfeld im Herzen Europas. Empa hat seinen Hauptcampus in Dübendorf, nahe Zürich und 20 Minuten mit der Tram vom Flughafen Zürich entfernt. Zürich gehört zu den Städten mit der weltweit höchsten Lebensqualität, ist offen für Nicht-Deutschsprachige und bietet zahlreiche Möglichkeiten für soziale, kulturelle und Outdoor-Aktivitäten.
Wir fördern eine Kultur der Inklusion und des Respekts. Wir heissen alle Menschen willkommen, die an innovativen, nachhaltigen und sinnvollen Tätigkeiten interessiert sind. Unser Engagement ist in unserem Diversity Action Plan dokumentiert und bezieht sich auf spezifische Ziele, die regelmässig umgesetzt und weiterentwickelt werden.
Sie erfüllen nicht alle Anforderungen? Wir sind uns bewusst, dass insbesondere Frauen und Personen aus Minderheiten oft zögern, sich zu bewerben, wenn sie nicht alle Anforderungen erfüllen. Wir schätzen jedoch auch Motivation, Engagement und Lernbereitschaft. Wenn Sie sich in dieser Rolle sehen, freuen wir uns auf Ihre qualifizierte Bewerbung, auch wenn Sie nicht 100 % der Anforderungen erfüllen.
Sie erfüllen nicht alle Anforderungen? Wir sind uns bewusst, dass insbesondere Frauen und Personen aus Minderheiten oft zögern, sich zu bewerben, wenn sie nicht alle Anforderungen erfüllen. Wir schätzen jedoch auch Motivation, Engagement und Lernbereitschaft. Wenn Sie sich in dieser Rolle sehen, freuen wir uns auf Ihre qualifizierte Bewerbung, auch wenn Sie nicht 100 % der Anforderungen erfüllen.
Wir freuen uns auf Ihre vollständige Online-Bewerbung inklusive Motivationsschreiben, Lebenslauf, Zeugnissen, Diplomen und Kontaktdaten von zwei Referenzpersonen. Bitte reichen Sie diese ausschliesslich über unser Jobportal ein. Bewerbungen per E-Mail und Post werden nicht berücksichtigt.
