Memristoriverkkojen kehitys | Perovskiittinanomateriaalit keinotekoisiin synapseihin

Fysiikan ja tähtitieteen laitos hakee kahta määräaikaista tutkijatohtoria Memristor and Neuromorphic Computing -tutkimusryhmään. Tehtävät kohdistuvat seuraavan sukupolven memristiivisten ja neuromorfisten teknologioiden toisiaan täydentäviin haasteisiin: skaalautuvien memristoriverkkojen kehittämiseen sekä toiminnallisiin memristiivisiin laitteisiin soveltuvien perovskiittinanomateriaalien kehittämiseen.

Hakija voi hakea joko yhtä tehtävää tai molempia. Motivaatiokirjeessä tulee ilmoittaa selvästi ensisijainen tehtäväkokonaisuus ja perustella, miten hakijan osaaminen vastaa sen tieteellisiä ja teknisiä vaatimuksia. Molempia tehtäviä hakevan tulee ilmoittaa niiden ensisijaisuusjärjestys.

Tehtävä A

• Hanke: OCEANAut / Business Finland
• Tehtävien painopiste: Memristoriverkkojen valmistus, saanto, luotettavuus ja karakterisointi
• Kesto: 1 vuosi; mahdollinen 3 vuoden jatko hankkeen jatkuessa
• Aloitus: Heti / sopimuksen mukaan

Tehtävä B

• Hanke: Suomen Akatemian rahoittama hanke
• Tehtävien painopiste: Perovskiittikvanttipisteet ja puolijohdenanomateriaalit memristiivisiin laitteisiin
• Kesto: 2 vuotta
• Aloitus: 1.1.2027 / sopimuksen mukaan

Tehtävä A – Memristoriverkkojen valmistus ja luotettavuus (OCEANAut)

On-Chip Edge AI Neuromorphic Applications for Security (OCEANAut) -hankkeessa kehitetään erittäin energiatehokkaita, memristoreihin perustuvia neuromorfisia laskentajärjestelmiä turvalliseen reunalaskentaan, älykkäisiin antureihin ja autonomisiin järjestelmiin. Tutkijatohtori vahvistaa hankkeen laitevalmistusosaamista ja tukee proof-of-concept-sovelluksia kehittämällä luotettavia ja toistettavasti valmistettavia memristoriverkkorakenteita.

Tehtävä ja odotetut tulokset

Tutkija valmistaa ja karakterisoi memristoriverkkorakenteita painottaen laitteiden luotettavuutta, prosessien toistettavuutta ja integrointia proof-of-concept-järjestelmiin. Odotettuja tuloksia ovat optimoidut verkkorakenteet, dokumentoidut ja siirrettävät valmistusprosessit, luotettavat karakterisointiaineistot sekä korkeatasoiset tieteelliset julkaisut.

Keskeiset tehtävät

• kokeellisen mikro- ja nanovalmistuksen suunnittelu ja toteutus;
• verkkorakenteiden valmistusprosessien kehittäminen, optimointi ja dokumentointi;
• laitteiden morfologian, rakenteen, sähköisten ominaisuuksien, valmistussaannon ja luotettavuuden karakterisointi;
• aineistojen analysointi ja valmistusparametrien yhdistäminen laitteen suorituskykyyn;
• yhteisvastuu verkkorakenteiden valmistuksessa käytettävistä laitteista sekä turvallisista ja luotettavista työprosesseista;
• tieteellisten julkaisujen laatiminen ja tulosten viestiminen hankkeessa; sekä
• osallistuminen väitöskirja- ja maisteriopiskelijoiden ohjaukseen.

Välttämätön osaaminen

• tohtorintutkinto materiaalifysiikasta, materiaalitieteestä, materiaalitekniikasta tai läheiseltä alalta;
• vahva käytännön kokemus ohutkalvojen kuvioinnista ja mikrovalmistuksesta;
• käytännön kokemus soveltuvista valmistusmenetelmistä, kuten maskittomasta litografiasta, atomikerroskasvatuksesta (ALD), reaktiivisesta ionietsauksesta (RIE) ja elektronisuihkuhaihdutuksesta;
• kokemus soveltuvista karakterisointimenetelmistä, kuten atomivoimamikroskopiasta (AFM), pyyhkäisyelektronimikroskopiasta (SEM) sekä sähköisistä tai resistiivisyysmittauksista; sekä
• kyky toteuttaa kokeellista työtä itsenäisesti ja ratkaista vaativien valmistusprosessien ongelmia.

Eduksi katsottava osaaminen

• puhdastilatyöskentely, elektronisuihkulitografia (EBL) ja/tai pulssilaserpinnoitus (PLD);
• Python-pohjainen aineistoanalyysi tai kokeiden automatisointi;
• kokemus memristoreista, resistiivisesti kytkeytyvistä laitteista, verkkorakenteista tai luotettavuustestauksesta; sekä
• olemassa oleva kansainvälinen tieteellinen verkosto memristoritutkimuksessa.

Tehtävä on aluksi yhden vuoden määräaikainen työsuhde. Kolmen vuoden jatko on mahdollinen edellyttäen, että OCEANAut-hanke jatkuu puoliväliarvioinnin jälkeen, rahoitus on käytettävissä ja tarvittavat institutionaaliset päätökset tehdään. Tehtävä alkaa mahdollisimman pian tai sopimuksen mukaan.

Tehtävä B – Perovskiittinanomateriaalit memristiivisiin laitteisiin (Suomen Akatemian rahoittama hanke)

Tutkija työskentelee Suomen Akatemian rahoittamassa hankkeessa, jossa kehitetään seuraavan sukupolven memristoreita ja keinotekoisia synapseja. Tehtävä kattaa koko ketjun materiaaleista laitteisiin: perovskiittikvanttipisteiden, matalaulotteisten perovskiittien ja niihin liittyvien puolijohdenanomateriaalien suunnittelun, synteesin ja karakterisoinnin sekä lupaavimpien materiaalien integroinnin memristiivisiin laitteisiin.

Tehtävä ja odotetut tulokset

Tutkijan odotetaan luovan toistettavia nanomateriaalisynteesin ja ohutkalvojen valmistuksen työnkulkuja, kehittävän menetelmiä koostumuksen, koon, pintakemian, virheiden ja stabiilisuuden hallintaan sekä yhdistävän materiaalien ominaisuudet laitteen suorituskykyyn ja kytkeytymismekanismeihin. Tuloksia ovat validoidut menetelmät, toistettavat materiaali- ja ohutkalvo-alustat, laitekehitystä tukevat aineistot, konferenssiesitykset ja korkeatasoiset tieteelliset julkaisut.

Keskeiset tehtävät

• perovskiitti- ja nanokidesynteesien käyttöönotto ja itsenäinen toteutus;
• perovskiittikvanttipisteiden, matalaulotteisten tai kaksiulotteisten perovskiittien sekä niihin liittyvien puolijohdenanomateriaalien synteesi ja optimointi;
• ligandinvaihdon, pintapassivoinnin ja stabiilisuuden parantamisen menetelmien kehittäminen;
• rakenteellinen, kemiallinen ja fotofysikaalinen karakterisointi;
• toistettavien nanomateriaaliohutkalvojen kehittäminen ja yhteistyö niiden integroimiseksi memristoreihin ja keinotekoisiin synapseihin;
• materiaaliominaisuuksien yhdistäminen laitteen suorituskykyyn ja kytkeytymismekanismeihin; sekä
• osallistuminen julkaisuihin, hankeraportointiin, kansainvälisiin konferensseihin ja soveltuvin osin nuorempien tutkijoiden ohjaukseen.

Välttämätön osaaminen

• tohtorintutkinto materiaalikemiasta, kemiasta, materiaalitieteestä, perovskiiteista, puolijohdenanomateriaaleista tai läheiseltä alalta;
• vahva ja osoitettu käytännön kokemus perovskiiteista, nanorakenteista (esimerkiksi kvanttipisteistä tai nanohiutaleista) ja/tai soveltuvasta kolloidisten kvanttipisteiden synteesistä;
• osaaminen nanokiteiden koostumuksen, koon, pintakemian, virheiden ja stabiilisuuden hallinnassa;
• kokemus ligandinvaihdosta ja/tai pintapassivoinnista;
• kokemus rakenteellisesta tai materiaalikarakterisoinnista menetelmillä, kuten röntgendiffraktio (XRD), elektronimikroskopia (SEM ja TEM) ja/tai ydinmagneettinen resonanssi (NMR);
• kokemus fotofysikaalisesta karakterisoinnista, mukaan lukien UV–Vis-absorptio, fotoluminesenssi (PL) ja aikaerotteinen fotoluminesenssi (TRPL); sekä
• kyky ottaa käyttöön, optimoida ja ratkaista itsenäisesti nanomateriaalisynteesien ongelmia.

Eduksi katsottava osaaminen

• kaksiulotteisten tai matalaulotteisten perovskiittien, halidien tai oksidipohjaisten puolijohdenanorakenteiden synteesi;
• perovskiittien tai kolloidisten nanomateriaalien ohutkalvoprosessointi;
• varauksenkuljetuksen, ionien migraation ja/tai virheisiin liittyvien prosessien ymmärtäminen;
• memristoreiden, LEDien, aurinkokennojen tai niihin liittyvien elektronisten tai optoelektronisten laitteiden valmistus tai karakterisointi; sekä
• tieteellisen aineiston analyysi- ja ohjelmointitaidot.

Tutkija työskentelee materiaalikemian, fotofysiikan, elektronisten laitteiden ja neuromorfisen tekniikan rajapinnoilla sekä tekee yhteistyötä Aalto-yliopiston ja AMOLFin kanssa. Tehtävä edellyttää valmiutta noin kolmen kuukauden tutkimusjaksoon yhteistyöorganisaatioissa ja osallistumista kansainvälisiin konferensseihin. Työsuhde on kaksivuotinen ja määräaikainen, ja sen toivottu aloitusajankohta on 1.1.2027 tai sopimuksen mukaan.

Yhteiset kelpoisuusvaatimukset ja valintaperusteet

Hakijalla tulee olla haettavan tehtäväkokonaisuuden kannalta soveltuva tohtorintutkinto, kyky itsenäiseen tieteelliseen työskentelyyn sekä tehtävässä tarvittava opetustaito. Tohtorintutkinnon tulee olla suoritettu hakuajan päättymiseen mennessä.

Molempiin tehtäviin vaaditaan:

• vahva motivaatio sekä kyky työskennellä itsenäisesti ja monitieteisen ryhmän jäsenenä;
• huolellinen kokeellinen työote, kriittinen ajattelu ja vastuulliset tutkimuskäytännöt;
• kyky suunnitella työ hankkeen tavoitteiden ja välitavoitteiden mukaisesti sekä viestiä etenemisestä selkeästi;
• vahva kirjallinen ja suullinen englannin kielen taito; sekä
• sitoutuminen yhteistyöhön perustuvaan, yhdenvertaiseen ja kannustavaan tutkimusympäristöön.

Hakemukset arvioidaan hakijan valitseman tehtäväkokonaisuuden kriteerien perusteella. Arvioinnissa huomioidaan soveltuvat tieteelliset ansiot, tekninen osaaminen, itsenäisyys, yhteistyötaidot, motivaatio sekä hakijan profiilin ja hankkeen tarpeiden kokonaisvastaavuus.

Tarjoamme

Tarjoamme sinulle vastuullisia ja mielenkiintoisia työtehtäviä sekä mahdollisuuden kehittää ammattiosaamistasi monipuolisessa toimintaympäristössä. Pääset osaksi ammattitaitoista ja innostavaa yliopistoyhteisöä, jossa tukenasi on laaja asiantuntijoiden verkosto. Huolehdimme työhyvinvoinnistasi ja arkesi toimivuudesta mm. joustavien työaikojen sekä hyvinvointipalvelujemme avulla.

• Mahdollisuus kehittää itseäsi – Kannustamme henkilöstöämme kehittämään osaamistaan ​​tarjoamalla monipuolisia koulutus- ja osaamisen kehittämismahdollisuuksia. Myös avoimen yliopistomme kurssit kuuluvat ilmaiseen koulutustarjontaan.
• Hyvinvoinnistasi pidetään huolta – Työntekijöidemme hyvinvointi on meille tärkeää! Kattavan työterveyshuollon lisäksi omat hyvinvointipalvelumme seuraa, tukee ja kehittää henkilöstömme hyvinvointia. Fyysistä jaksamista edistämme CampusSportin liikuntapalveluilla henkilöstöhintaan.
• Työ ja vapaa-aikasi ovat tasapainossa – Joustava työaika ja laaja etätyömahdollisuus auttavat työn ja vapaa-ajan yhteensovittamisessa.
• Mukava ja toisiaan tukeva työyhteisö – Kannustamme toisiamme ja arvostamme yhdessä tekemistä!

Lue lisää meistä Tervetuloa meille töihin -sivulta, jossa lisää siitä mitä yliopisto tarjoaa työntekijälleen.

Euroopan komissio on myöntänyt Turun yliopistolle oikeuden käyttää erinomaisen työnantajan HR Excellence in Research laatuleimaa merkkinä yliopiston sitoutumisesta tutkijoiden aseman ja työolosuhteiden jatkuvaan kehittämiseen Tutkijoiden eurooppalaisen peruskirjan tavoitteiden mukaisesti.

Turun yliopisto sijoittuu kansainvälisissä yliopistorankingeissa erittäin hyvin ja on useilla aloilla maailman yliopistojen parhaimmiston joukossa. Korkealaatuinen perustutkimus, monitieteinen tutkimusprofiili sekä tiivis yhteistyö tutkimusinfrastruktuureiden osalta luovat pohjan kansainväliselle huippututkimukselle. Lue lisää sijoittumisestamme kansainvälisissä yliopistorankingeissa.

Turun yliopistossa on useita korkeatasoisia huippututkimuksen edellyttämiä tutkimusinfrastruktuureja. Katso lista Turun yliopiston tutkimusinfrastruktuureista ja lue lisää yritysyhteistyötä tukevista palvelututkimuksesta ja infrastruktuureista.

Palkkaus ja koeaika

Palkkaus määräytyy yliopistojen yleisen työehtosopimuksen mukaisesti opetus- ja tutkimushenkilöstön vaativuustasojen ja henkilökohtaisen suoriutumisen perusteella. Tutkijatohtorin tehtävä sijoittuu vaativuustasoille 5-6 ja lisäksi maksetaan henkilökohtaiseen suoriutumiseen perustuvaa palkanosaa. Kummassakin tehtävässä aloittavan tutkijatohtorin palkka on aiemmasta kokemuksesta ja osaamisesta riippuen n. 3700-4000 €/kk työsuhteen alkaessa.

Palkka määritellään työsopimusta laadittaessa. 

Tehtävässä sovelletaan kuuden (6) kuukauden koeaikaa. 

Hakuohjeet

Jätäthän hakemuksesi yliopiston sähköisen rekrytointijärjestelmän kautta pe 25.9.2026 klo 16.00 (Europe/Helsinki) mennessä.

Hakemukseen tulee liittää englanniksi:

• motivaatiokirje (max. 1 s.), josta selviää mitä paikkaa haetaan (Tehtävä A, Tehtävä B tai molemmat) ja miksi hakija sopii kyseiseen tehtävään
• CV (max. 2 s.) 
• julkaisuluettelo
• kopiot tutkintotodistuksista
• kahden suosittelijan yhteystiedot

• muut dokumentit, joilla hakija haluaa osoittaa soveltuvuutensa tehtävään

Hakukelpoisuusvaatimusten on täytyttävä ennen hakuajan päättymistä. Hakemuksia voidaan käsitellä jo hakuaikana.

Lisätiedot

Lisätietoja tehtävästä A antaa professori Petriina Paturi, petriina.paturi(at)utu.fi.

Lisätietoja tehtävästä B antaa akatemiatutkija Manish Kumar, manish.kumar(at)utu.fi.

Hakuprosessiin liittyviin kysymyksiin vastaa henkilöstöasiantuntija Saija Marjasto, saija.marjasto(at)utu.fi.