Scies4Free

Der aktuelle Fortschritt in der Grundlagenforschung wird durch die Entwicklung neuer Technologien vorangetrieben, welche unbekannter Effekten oder Objekt sichtbar machen und Entdeckungen ermöglichen. Um die Anforderungen von Präzessionsexperimenten zu erfüllen, ist ein detaillierter Einblick in die Funktionsweise des Experiments ebenso erforderlich wie ein grundlegendes Verständnis der wissenschaftlichen Theorie. Aus diesem Grund konzentriert sich das Doktorandenprogramm Scies4Free auf die gezielte Technologieentwicklung für neuartige Experimente und Anwendungen im Bereich der dunklen Materie und Quantentechnologie. Beide Forschungsfelder sind auf komplexe Instrumente angewiesen, um schwache, kaum nachweisbare Signale von seltenen Ereignissen untersuchen zu können. Dies erfordert innovative Lösungen, so dass die gezielte Entwicklung des Experiments und der Messinstrumente ein integraler Bestandteil der Forschung wird. In diesem Zusammenhang werden langjährig Erfahrungen der Grundlagenforschung (TU-Wien) mit Expertise in den angewandten Wissenschaften und Technik (FHWN) kombiniert. Die einzelnen PhD Arbeiten befassen sich mit miniaturisierte Siliziumchips, die Cäsiumatome kontrollieren oder eine Einzelphotonenquelle bei Raumtemperatur steuern. In diesen hochintegrierten Chips werden spezifische Quanteneigenschaften angewandt, um fortgeschrittene Messungen z. B. von Magnetfeldern oder biologischen Systemen durchzuführen. Das Rätsel der dunklen Materie und ihre mögliche Wechselwirkung mit gewöhnlicher Materie wird mit supraleitenden Transition Edge Sensoren (TES) und speziellen Siliziumdetektoren (RNDR-DEPFET) erforscht. Beide sind empfindlich genug, um einzelne Licht Teilchen zu vermessen. Darüber hinaus werden die Erzeugung und der Zerfall von dunkler Materie anhand von Kollisionsdaten aus dem Teilchenbeschleuniger am CERN mit Echtzeit-Datenverarbeitung studiert. Alle Themen sind in bestehende Projekte eingebunden, wodurch ein enger Kontakt mit Forschungsgruppen und internationalen Partnern ermöglicht wird. Die spezifische Kombination von einander ergänzenden Themen erfordert eine regelmäßige Zusammenarbeit zwischen den PhD Studierenden, um gemeinsame Probleme zu bewältigen. Aus diesem Grund wird jeder PhD KandidatIn ein bestimmtes Fachgebiet zugewiesen, um die anderen Projekte in regelmäßigen Workshops zu unterstützen. Diese werden von den Studierenden selbst organisiert und auch für andere DoktorandInnen mit verwandten Themen zugänglich sein. Das Doktorats Programm wird in einem kürzlich gegründeten Kompetenzzentrum für Halbleitertechnologie an der FHWN angesiedelt, um eine langfristige Kooperation zu ermöglichen und einen Wissenstransfer in konkrete Anwendungen bis hin zur Kommerzialisierung von Forschungsergebnissen zu fördern.