Väitöskirjatutkijan paikka Elektroniikan ja Nanotekniikan laitoksella, Aalto-yliopisto, Otaniemi, Espoo. DC12: Uudelleenkonfiguroitavien ja aikavaihtelullisten optisten metapintojen suunnittelu, valmistus ja karakterisointi

Pääohjaaja: Prof. Viktar Asadchy [AALTO]
Yhteisohjaajat/mentorit: Prof. Rockstuhl [KIT] and Prof. Díaz-Rubio [UPV]

Tavoitteet

• Suunnitella optisia metapintoja, jotka kykenevät monimutkaisiin uudelleenkonfiguroitaviin toimintoihin siten, että ohjaus rajoitetaan yhteen tai muutoin rajalliseen joukkoon diskreettejä säätöparametreja, mikä mahdollistaa käytännöllisen globaalin ohjauksen ja laitteiden luotettavan toiminnan.
• Suunnitella optisia metapintoja ja materiaalialustoja, joilla on aikavaihtelullinen vaste. Tavoitteena on toteuttaa adjointtipohjaisen optimoinnin ja spatiaalisen jäsentelyn avulla monimutkaista ajallisesti moduloitua väliaineen dynamiikkaa realistiset materiaalirajoitteet sekä kokeellisesti toteuttamiskelpoiset viritys- ja ohjausjärjestelmät huomioon ottaen.
• Valmistaa suunnitellut prototyypit ja karakterisoida ne kokeellisesti sekä validoida niiden uudelleenkonfiguroitava ja aikavaihtelullinen suorituskyky kvantitatiivisella vertailulla analyyttisen mallinnuksen ja täysaaltosimulointien tuloksiin.

Tehtävä on osa MetaTune-tohtoriverkostoa Reconfigurability using inversely designed metasurfaces, jota rahoitetaan Euroopan unionin Horisontti Eurooppa -puiteohjelman Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) -toimista.

Osaamisen kartuttaminen
Väitöstyön aikana väitöskirjatutkija hankkii vankan ymmärryksen optisten metapintojen suunnittelun teoreettisista ja käytännöllisistä vaatimuksista erityisesti silloin, kun tavoitteena ovat monimutkaiset uudelleenkonfiguroitavat ja aikavaihtelulliset vasteet. Erityistä painoa annetaan rikkaan toiminnallisuuden saavuttamiselle yhden tai muutoin rajallisen joukon diskreettejä säätöparametreja avulla. Samanaikaisesti väitöskirjatutkija perehtyy syvällisesti ajallisesti moduloituihin fotonisiin väliaineisiin, epälineaariseen optiikkaan, adjointtipohjaisiin optimointistrategioihin korkeaulotteista käänteissuunnittelua varten sekä optisten taajuuksien realistisiin materiaali- ja viritysrajoitteisiin. Lisäksi väitöskirjatutkija kehittää käytännön asiantuntemusta prototyyppien valmistuksessa, kokeellisessa karakterisoinnissa sekä mitatun suorituskyvyn kvantitatiivisessa validoinnissa analyyttisiin malleihin ja täysaaltosimulointeihin nähden.

→ Go to the project webpage for more information

Mitä METATUNE tarjoaa

• Aalto-yliopiston työsopimus tehdään 36 kuukaudeksi, ja tehtävä rahoitetaan MSCA-verkoston kautta. Työsuhteeseen kuuluvat lisäksi työntekijäedut Suomessa (julkinen ja universaali terveydenhuoltojärjestelmä, maksuton koulutusjärjestelmä jne.).
• Tutkimussuunnitelmaan sisältyy kolme tutkimusjaksoa: neljän kuukauden jakso Karlsruher Institut für Technologiessa, kolmen kuukauden jakso Photonicsens SL:ssä Valenciassa, Espanjassa, sekä kolmen kuukauden jakso Valencian teknillisessä yliopistossa.
• Mahdollisuus suorittaa tohtorintutkinto johtavassa eurooppalaisessa yliopistossa osana yhteistyöhön perustuvaa kansainvälistä verkostoa.
• Koulutusohjelma, joka sisältää tutkimusalaan liittyviä opintoja sekä siirrettäviä taitoja kehittäviä kursseja.
• Aktiivinen osallistuminen työpajoihin, konferensseihin ja verkoston yhteisiin tapahtumiin ammatillisten ja tieteellisten verkostojen rakentamiseksi.
• Virikkeinen, monitieteinen ja kansainvälinen tutkimusympäristö arvostetussa eurooppalaisessa koulutusverkostossa.

Työn aloitusajankohta: sopimuksen mukaan, viimeistään joulukuussa 2026.
Verkkohakemuksen määräaika: 31.5.2026. Hakijoita kannustetaan jättämään hakemuksensa mahdollisimman pian.

Vaatimukset

Pakolliset vaatimukset

• Sinulla tulee olla valmis maisterin tutkinto tutkimusaiheeseen liittyvältä alalta, kuten sähkötekniikasta, fysiikasta, tietoliikennetekniikasta, sovelletusta fysiikasta, optiikasta, materiaalitekniikasta tai vastaavalta alalta.
• Sinulla ei saa olla tohtorin tutkintoa rekrytointihetkellä.
• Et saa olla asunut tai harjoittanut pääasiallista toimintaasi (työ, opiskelu tms.) Suomessa yli 12 kuukautta rekrytointia välittömästi edeltäneiden 36 kuukauden aikana (tämä on rahoittajan asettama vaatimus).
• Haet opinto-oikeutta Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun tohtoriopintoihin, ja sinun tulee täyttää kyseisen tohtoriohjelman kelpoisuusehdot.
• Riittävä englannin kielen taito.

Muut vaatimukset

• Vahva tausta sähködynamiikassa sekä erinomaiset matemaattiset valmiudet.
• Perustiedot laskennallisesta sähkömagnetiikasta.
• Hyvä ohjelmisto-osaaminen Pythonin, MATLABin, Wolfram Mathematican tai vastaavien ohjelmistojen käytössä.
• Korkea motivaatio ja luovuus.
• Hyvät kirjalliset ja suulliset viestintätaidot, mukaan lukien esiintymistaidot.
• Hyvät organisointitaidot, huolellisuus ja kyky noudattaa määräaikoja.
• Valmius oppia uutta ja työskennellä yhteistyöhön perustuvassa tutkimusympäristössä.

Eduksi katsottavat taidot ja osaaminen

• Kokemus sähkömagneettisista simulointiohjelmistoista, kuten COMSOL Multiphysicsista, ANSYS HFSS:stä tai CST Studio Suitesta.
• Aiempi kokemus aikavaihtelullisista materiaaleista tai järjestelmistä.
• Vankka osaaminen laskennallisesta sähkömagnetiikasta.
• Aiempi kokemus nanovalmistuksesta tai metapintojen suunnittelusta.

Hae paikkaa viimeistään 31.5.2026 mennessä, tämän linkin kautta: https://metatune.webs.upv.es/jobs/