Doctorant en simulations quantiques des muons dans les matériaux

18 mai 2026
100%
Stage
Villigen PSI

Résumé de l'emploi

L'Institut Paul Scherrer PSI est le plus grand institut de recherche en sciences naturelles et techniques en Suisse. Rejoignez une équipe dynamique axée sur l'innovation et la durabilité.

Tâches

Développer des simulations basées sur la théorie fonctionnelle de la densité.
Créer des workflows automatisés pour les études de muons dans les matériaux.
Collaborer avec des équipes interdisciplinaires et publier des résultats.

Compétences

Diplôme de master en physique, science des matériaux ou domaine connexe.
Expérience en théorie fonctionnelle de la densité (DFT).
Compétences en Python pour le calcul scientifique et l'analyse.

Est-ce utile ?

À propos de cette offre

L’Institut Paul Scherrer PSI est le plus grand institut de recherche en sciences naturelles et en sciences de l’ingénieur en Suisse. Nous menons des recherches de pointe dans les domaines des technologies futures, de l’énergie et du climat, de l’innovation en santé et des fondements de la nature. En réalisant des recherches fondamentales et appliquées, nous travaillons sur des solutions durables aux grands défis auxquels sont confrontés la société, la science et l’économie. Le PSI s’engage dans la formation des futures générations. Ainsi, environ un quart de notre personnel est composé de post-doctorants, doctorants ou apprentis. Au total, le PSI emploie 2300 personnes.

Devenez membre de Muoniverse

Ce poste fait partie de Muoniverse, un Centre national suisse de compétence en recherche (NCCR) dédié à l’avancement de la science des muons à travers la physique des particules, les matériaux quantiques et des applications allant de la recherche énergétique au patrimoine culturel.

Muoniverse rassemble 30 équipes de recherche issues d’universités, d’instituts de recherche et de musées dans un réseau hautement collaboratif, soutenu par l’École de recherche Muoniverse, qui coordonne la formation, les échanges et le développement de carrière des doctorants et post-doctorants.

Pour en savoir plus :

https://www.muoniverse.ch/

Profil recherché

Les postes Muoniverse servent souvent de ponts entre des groupes de recherche et institutions individuelles, soutenus par des mesures dédiées. Nous recherchons des candidats qui s’épanouissent dans de tels environnements collaboratifs, aiment connecter les personnes et les idées à travers les disciplines, et sont à l’aise de travailler dans des structures en réseau. Votre capacité à contribuer à une culture d’ouverture et de progrès partagé est aussi importante que votre expertise technique.

Muoniverse s’engage à promouvoir l’égalité des chances et la diversité en science. Il œuvre activement pour une communauté scientifique diverse et un environnement de travail inclusif.

Pour le nouveau NCCR Muoniverse, dans le groupe Logiciels et Données des Matériaux, nous recherchons un

Vos tâches

Ce projet combine des simulations de premiers principes basées sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) avec le développement de workflows computationnels automatisés et réutilisables pour les études de muons dans les matériaux.

L’objectif du projet est de développer et d’appliquer des méthodologies avancées de premiers principes pour déterminer les sites d’arrêt des muons et les effets induits par les muons dans les matériaux, en tenant explicitement compte de la nature quantique du muon. En s’appuyant sur des workflows DFT à la pointe pour de telles simulations, vous étendrez les approches existantes au-delà des traitements classiques, en incorporant des effets quantiques et des techniques modernes basées sur les données.

En commençant par des calculs DFT des sites d’arrêt des muons et des chemins de migration, y compris des calculs de bande élastique nudgée (NEB), vous explorerez les traitements quantiques du muon en utilisant des approches telles que la dynamique moléculaire par intégrale de chemin (PIMD) et/ou l’approximation harmonique auto-cohérente stochastique (SSCHA). Vous étudierez également l’utilisation de potentiels interatomiques appris par machine (MLIPs) pour capturer efficacement les interactions muon-matériau et permettre des simulations à un coût informatique abordable. Selon vos intérêts et l’évolution du projet, vous pourrez aussi explorer des approches d’IA générative pour prédire les sites d’arrêt favorables des muons. Nous ne nous attendons pas à ce que les candidats soient experts dans toutes ces techniques au début du doctorat ; la formation et l’apprentissage feront partie intégrante du projet.

Un élément clé du projet est également la traduction de ces méthodes en workflows robustes, réutilisables et conviviaux, permettant leur adoption par les communautés plus larges de la µSR et des sciences des matériaux. Cela inclut la contribution et l’extension des workflows et interfaces graphiques existants basés sur AiiDA (par exemple les applications AiiDAlab Quantum ESPRESSO) pour les simulations et analyses automatisées des muons.

Votre profil

Nous recherchons un candidat très motivé avec une formation en science des matériaux computationnelle ou en physique de la matière condensée, et un vif intérêt pour le développement et l’application de méthodes avancées de simulation ainsi que leur implémentation dans des workflows. Vous avez de l’expérience en travail autonome mais appréciez également de travailler dans un environnement interdisciplinaire et collaboratif et êtes désireux de combiner développement méthodologique et applications scientifiques concrètes.

Les exigences pour les candidats incluent :

Master (ou proche de l’achèvement) en physique, science des matériaux, chimie, ingénierie ou domaine étroitement lié
Expérience pratique de l’utilisation de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pour la recherche ou des projets
Connaissance opérationnelle de Python pour le calcul scientifique et l’analyse de données
À l’aise pour communiquer des idées et résultats de recherche en anglais, à l’écrit comme à l’oral
Intérêt pour les simulations quantiques, la modélisation des matériaux et/ou le développement de nouvelles méthodes computationnelles

Vous serez basé à l’Institut Paul Scherrer PSI dans le groupe "Logiciels et Données des Matériaux" du Dr Giovanni Pizzi, et travaillerez en étroite collaboration avec le Prof. Dr Titus Neupert à l’Université de Zurich (UZH), et le Prof. Dr Nicola Spaldin à l’ETH Zurich où vous serez inscrit au programme doctoral en science des matériaux. Les études doctorales incluent des cours à l’ETH Zurich et peuvent impliquer des tâches d’enseignement. Les résultats obtenus durant le doctorat sont attendus pour être publiés dans des revues à comité de lecture et présentés lors de conférences internationales.

Nous sommes convaincus que notre équipe de recherche fonctionne au mieux lorsqu’elle est aussi diverse que possible, et nous encourageons particulièrement les candidatures des membres de groupes sous-représentés.

Nous offrons

Notre institution repose sur une collaboration interdisciplinaire, innovante et dynamique. Vous bénéficierez d’une formation systématique sur le terrain, en plus de possibilités de développement personnel et de notre culture prononcée de formation professionnelle. Si vous souhaitez concilier au mieux travail, vie familiale ou autres intérêts personnels, nous pouvons vous soutenir grâce à nos conditions d’emploi modernes et à l’infrastructure sur site.

Pour plus d’informations, veuillez contacter le Dr Giovanni Pizzi, e-mail giovanni.pizzi@psi.ch.

Veuillez soumettre votre candidature en ligne avant le 14 juin 2026 en incluant une lettre de motivation d’une page résumant votre intérêt pour le poste et comment votre parcours vous prépare à ce rôle, votre CV, relevé de notes et les coordonnées de deux référents pour le poste de Doctorant en simulations quantiques des muons dans les matériaux (Index-Nr. 7301-07).

Institut Paul Scherrer, Gestion des ressources humaines, Serdal Varol, 5232 Villigen PSI, Suisse

www.psi.ch