Väitöskirjatutkijan ja Tutkijatohtorin paikkoja hybridimagnoniikan ja -fotoniikan alalla.

Etsimme erittäin motivoituneita väitöskirjatutkijoita (tohtoriopiskelijoita) ja tutkijatohtoreita työskentelemään kokeissa projektissa, jossa suprajohtavat kubitit, magnonit ja fotoluminesoivat spin-ionit yhdistetään yhteen sirumittakaavaan laitteeseen. Magnonit yhdistävät mikroaaltoaalon ja optisen domainin, avaten tien tehokkaalle mikroaalto-optiselle kvanttitransduktiolle ja magnonivälitteiselle spin-ionien kietoutumiselle. Seuraavista tutkimusaiheista löytyy paikkoja, joista kukin käsittelee eri alustan pilaria.

Aihe 1

Vahvasti kytkeytyneet magnoni–mikroaalto-fotoni–kubittihybridit 3D-magneettikentissä

Tässä aiheessa kehitämme korkean Q:n suprajohtavia mikroaaltoonteloita granaattialustoille ja integroimme ne transmon-piireihin, joita toimittaa yhteistyössä toimiva kvanttipiiriryhmä. Työ kattaa Nb- ja NbN-resonanssien kerrostumisen ja nanorakenteen, niiden  optimoinnin magneettikentän kestävyydelle sekä yhteisen mikroaaltokammion suunnittelun, jonka kautta kubitti ja magnonimoodi yhdistyvät. Keskeinen haaste on kenttien yhteensopivuus: magnonien viritykseen tarvittavat kentät ovat juuri niitä, jotka heikentävät kubittien koherenssia, mikä on ratkaistu suojattujen ja flip-chip-geometrioiden sekä magneettikentän täydellisen vektoriohjauksen avulla, irrottaen magnonien vaatiman suunnan siitä, minkä piirin sietää. Hybriditoiminnassa  karakterisoimme kvitti–magnonikytkennän spektroskooppisesti ja pyrimme solmiutumaan kubitin ja yhden magnonin välillä.

Aihe 2

Hybridikvanttimateriaalit ja integroidut optiset ontelot fotoluminesenssispinioni–magnon-kytkentään varten

Tämän aiheen tavoitteena on integroitu korkean Q:n optinen kammio, jossa magnonit ja fotoluminesoivat spin-ionit ovat molemmat vahvasti kytkettyinä, toimien millikelvin-lämpötiloissa. Tutkimme useita materiaalijärjestelmiä löytääksemme alustan, jossa korkean Q:n magnonit kytkeytyvät tehokkaasti spin-ioneihin pitkän optisen ja spin-elinajan säilyttäessä, hyödyntäen pulssilaserpinnoitusta, atomikerroksen talletusta ja korvattujen granaattikalvojen nestefaasiepitaksiaa sekä vertaamalla suoraan dopattuja granaatteja pinoihin, joissa spin-ionit sijaitsevat viereisessä kerroksessa. Ehdokasjärjestelmät määritellään fotoluminesenssi-eksitaatiospektroskopialla, kvanttirajoitteisella EPR:llä ja mikroaaltospektroskopialla.

Valittu järjestelmä rakentuu integroiduiksi korkean Q:n optisiin onteloihin, ja sopiva kuitu-sirukytkentäjärjestelmä millikelvin-toimintaan kehitetään kahden fotonin litografian avulla. Laitteet pakataan sitten millikelvin-jääkaappiin, yhdistäen optisen ja mikroaaltoyhteyden lämpöankkurointiin ja matalaan lämpökuormaan, jota vaaditaan. Tämän aiheen tavoitteena on osoittaa tehokas mikroaalto-optinen muuntaminen integroidussa laitteessa.

Aihe 3

Optinen monimoodikuitukuvantaminen syvissä kryogeenisissa lämpötiloissa

Tässä aiheessa rakennamme kryogeenisen kuvantamisalustan, joka perustuu monimoodikuituholografiaan. Aaltorintaman muotoilu yhdistettynä mitattuun kuitusiirtomatriisiin mahdollistaa diffraktiorajoitteisen fokuksen muodostamisen ja skannaamisen paljaan kuidun päässä, antaen mikroskooppitason resoluution ja lämpöjalanjäljen, joka on yhteensopiva millikelvin-jääkaapin kanssa. Työ kattaa optisen järjestelmän rakentamisen ja sen sopeutumisen millikelvin-toimintaan, jossa keskeinen ongelma on siirtomatriisin stabiilisuus jäähdytysajan ajan. Alusta laajennetaan sitten kuvantamisesta avaruudellisesti resoluutettuun fotoluminesenssispektroskopiaan telekommunikaatioalueella, jossa on yksifotoniherkkä havaitseminen, ja integroidaan projektissa kehitettyihin optisiin kammiolaitteisiin. Tavoitteena on yksittäisten spini-ionien optinen osoitus ja lukeminen, joka pyrkii kahteen spin-ioniin, jotka ovat kietoutuneet yhteisen magnon-tilan kautta.

Väitöskirjatutkijan tehtävät täytetään aluksi kahdeksi vuodeksi. Sopimusta jatketaan vielä kaksi vuotta onnistuneen väliarvioinnin jälkeen. Väitöskirjatutkijoiden aloituspalkka on 3142,65 € kuukaudessa, ja se kasvaa tutkimuksen ja opintojen edetessä.

Tutkijatohtoreiden työsopimus tehdään kahdeksi vuodeksi, johon on mahdollisuus saada jatkoa. Postdoc-tutkijoiden aloituspalkka on 4229,48 - 4649,25 € kuukaudessa, kokemuksesta riippuen.

Kurkkaa lisätiedot ja hakuohjeet englanninkielisestä ilmoituksesta ja hae 23.10.2026 mennessä!