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Working paper
Anwendungsorientierte Aufgaben für die Erstsemester-Mathematik-Veranstaltungen im Maschinenbaustudium
(2014-03-31)
In diesem Werkstattbericht wollen wir den derzeitigen Arbeitsstand des Teilprojekts "Mathematik für Maschinenbauer" der AG Ing-Math vorstellen. Es werden eine Reihe von Anwendungsaufgaben, sowie deren Lösungen und das zugrunde liegende Konzept vorgestellt. Die Aufgaben sind für die Veranstaltungen Mathematik 1 und 2 für Maschinenbauer konzipiert, jedoch lässt sich das Konzept auch auf andere ingenieurwissenschaftliche Studiengänge übertragen. Das Ziel ist es mit diesen Aufgaben die Motivation zu fördern und den ...
Working paper
Kategorisierung mathematischer Bündelungsprozesse von Grundschullehramtsstudierenden
(2014-02-03)
Dieser Werkstattbericht gibt einen Einblick in ein Promotionsvorhaben im Bereich der universitären Mathematikdidaktik. 15 Studierende des Grundschullehramts wurden mit leitfadengestützten materialbasierten Interviews zur Zahldarstellung in Stellenwertsystemen, einem zentralen Thema ihrer Mathematikausbildung, befragt. Wir stellen hier Kategorien vor, die anhand der Interview-Daten identifiziert wurden, und erste strukturelle Beschreibungen von Vorstellungen und Hürden sowie Spezifika eines adäquaten Verständnisses ...
Dissertation
Algorithms for Tamagawa Number Conjectures
(2011-06-09)
In dieser Arbeit werden Algorithmen zur Untersuchung der äquivarianten Tamagawazahlvermutung von Burns und Flach entwickelt. Zunächst werden Algorithmen angegeben mit denen die lokale Fundamentalklasse, die globale Fundamentalklasse und Tates kanonische Klasse berechnet werden können. Dies ermöglicht unter anderem Berechnungen in Brauergruppen von Zahlkörpererweiterungen. Anschließend werden diese Algorithmen auf die Tamagawazahlvermutung angewendet. Die Epsilonkonstantenvermutung kann dadurch für alle Galoiserweiterungen ...
Dissertation
Modellbildung in der algebraischen Kryptoanalyse
(2015-04-22)
In der algebraischen Kryptoanalyse werden moderne Kryptosysteme als polynomielle, nichtlineare Gleichungssysteme dargestellt. Das Lösen solcher Gleichungssysteme ist NP-hart. Es gibt also keinen Algorithmus, der in polynomieller Zeit ein beliebiges nichtlineares Gleichungssystem löst. Dennoch kann man aus modernen Kryptosystemen Gleichungssysteme mit viel Struktur generieren. So sind diese Gleichungssysteme bei geeigneter Modellierung quadratisch und dünn besetzt, damit nicht beliebig. Dafür gibt es spezielle ...
Dissertation
Zur Potentialtheorie des Oseen-Systems
(2017-02-27)
Die aus der Hydrodynamik bekannten dreidimensionalen Gleichungen von Oseen stellen ein mathematisches Modell der Strömung von inkompressiblen Flüssigkeiten und Gasen im stationären Gleichgewicht dar. Sie entstehen bei der Linearisierung des konvektiven Termes u · ∇u um einen von Null verschiedenen konstanten Vektor u = u_∞ = (κ, 0, 0), der die Geschwindigkeit der Strömung im Unendlichen repräsentiert. Man erhält damit aus den stationären nichtlinearen Navier-Stokes-Gleichungen die so genannten Oseen-Gleichungen in ...
Dissertation
Electron-Nuclear Correlation in Laser-Driven Diatomic Molecules
(2011-12-19)
The interaction of short intense laser pulses with atoms/molecules produces a multitude of highly nonlinear processes requiring a non-perturbative treatment. Detailed study of these highly nonlinear processes by numerically solving the time-dependent Schrodinger equation becomes a daunting task when the number of degrees of freedom is large. Also the coupling between the electronic and nuclear degrees of freedom further aggravates the computational problems. In the present work we show that the time-dependent Hartree ...
Aufsatz
Squeezed thermal phonons precurse nonthermal melting of silicon as a function of fluence
(2013)
A femtosecond-laser pulse can induce ultrafast nonthermal melting of various materials along pathways
that are inaccessible under thermodynamic conditions, but it is not known whether there is any structural
modification at fluences just below the melting threshold. Here, we show for silicon that in this regime the
room-temperature phonons become thermally squeezed, which is a process that has not been reported
before in this material. We find that the origin of this effect is the sudden femtosecond-laser-induc ...
Dissertation
First-principles electronic theory of non-collinear magnetic order in transition-metal nanowires
(2015-05-27)
The structural, electronic and magnetic properties of one-dimensional 3d transition-metal (TM)
monoatomic chains having linear, zigzag and ladder geometries are investigated in the frame-work of
first-principles density-functional theory. The stability of long-range magnetic order along the
nanowires is determined by computing the corresponding frozen-magnon dispersion relations as a
function of the 'spin-wave' vector q.
First, we show that the ground-state magnetic orders of V, Mn and Fe linear chains at ...
Dissertation
Finite-Elemente-Mehrgitter von Molekülen
(2014-05-19)
Im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie wurden Orbitalfunktionale wie z.B. B3LYP entwickelt. Diese lassen sich mit der „optimized effective potential“ – Methode selbstkonsistent auswerten. Während sie früher nur im 1D-Fall genau berechnet werden konnte, entwickelten Kümmel und Perdew eine Methode, bei der das OEP-Problem unter Verwendung einer Differentialgleichung selbstkonsistent gelöst werden kann. In dieser Arbeit wird ein Finite-Elemente-Mehrgitter-Verfahren verwendet, um die entstehenden Gleichungen zu lösen und ...
Dissertation
Molecular Imaging using Strong-Field Processes
(2011-03-11)
Die Arbeit befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen einfachen Molekülen und deren Verhalten in starken, kurzen Laserfeldern. Einerseits wird versucht, strukturelle Daten des Moleküls in den Elektronen- und Photonenspektren wiederzuerkennen. Andererseits geht es darum, ein Bild der elektronischen Wellenfunktion aus den spektralen Daten abzuleiten.