Iščemo motiviranega doktorskega kandidata ali kandidatko za raziskovanje sistemov mehke snovi, ki so daleč od termodinamičnega ravnovesja. Takšni sistemi vključujejo koloide, ki jih vodijo magnetna polja, bakterijske kolonije, suspenzije mikrotubulov, ki jih poganjajo ATP-molekularni motorji, ter sintetične mikroplavalce. Ti sistemi sodijo v področje aktivne snovi, kjer so ključna raziskovalna vprašanja razumevanje mehanizmov pogona, nadzor aktivnega gibanja in mehanizmi kolektivne dinamike v gostih suspenzijah aktivnih delcev.
Aktivni materiali razkrivajo zanimive fizikalne pojave, saj njihovo dinamiko močno oblikujejo topološko netrivialne poljske strukture, prisotne tako v aktivnih delcih kot v okoliški tekočini. Topologija ponuja formalen okvir za opis teh struktur – od vrtincev v hitrostnem polju do singularnosti v orientaciji bakterijskih kolonij in tekočih kristalov. Cilj tega doktorskega projekta je raziskati, kako te topološke strukture nastanejo, kako oblikujejo dinamiko sistema in kako jih je mogoče izkoristiti za nadzorovan dinamičen odziv.
Med doktorskim študijem bo kandidat raziskal več odprtih vprašanj, med drugim: (i) Mehanizme pogona in interakcije mikroplavalcev v nematskih tekočinah preko dinamike topoloških defektov, (ii) Dinamiko rekonfiguracij disklinacijskih mrež v aktivni turbulenci, vključno z nastankom kompleksnejših topoloških struktur, kot so vozli in sklenjene zanke, ter (iii) Razvoj teoretičnega pristopa za razlago univerzalnega KPZ skaliranja v mrežah disklinacij.
Za reševanje teh izzivov bo kandidat uporabil različne numerične metode, kot so mrežna Boltzmannova metoda in metoda končnih diferenc za kontinuumske modele, diskretizirani modeli elastičnih palic za preučevanje dinamike defektnih linij, algoritmi za sledenje defektom za povezovanje različnih modelskih pristopov ter algoritmi strojnega učenja za analizo in interpretacijo simulacij ter eksperimentalnih podatkov. Rezultati bodo dopolnjeni z analitičnimi pristopi iz statistične fizike in neposrednimi rešitvami izbranih problemov.
Položaj mladega raziskovalca ponuja edinstveno priložnost za delo na najsodobnejših temah fizike aktivne snovi, hkrati pa omogoča razvoj znanja na področju teoretičnega modeliranja in numeričnih metod v fiziki ter sodelovanje s svetovno priznanimi eksperimentalnimi raziskovalnimi skupinami. Raziskovalni fokus lahko prilagodimo interesom kandidata.
Če vas tema zanima, vam z veseljem vam odgovorim na kakršnakoli vprašanja glede delovnega mesta ter raziskovalnega področja in o tem, kako uskladiti projek z vašim akademskim ozadjem in ambicijami.