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Dissertation
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Optimal Control of Quantum Information Tasks in Open Quantum Systems
(2020-07-30)
Every quantum system inevitably interacts with its environment. This is a fundamental requirement that allows us to control, measure and, in general, interact with quantum systems. In that respect, a quantum system's openness can be interpreted as prerequisite that enables quantum technologies in the first place. The latter are built to harness the intrinsic quantum mechanical behavior of quantum devices in order to build new, powerful technologies. However, a quantum system's openness also causes it to interact ...
Dissertation
Silbernanoteilchen auf Magnesiumoxid - Über den Vergleich von optischer Spektroskopie, Rasterkraftmikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie
(2006-06-02)
In der vorliegenden Arbeit wurde das Wachstum von Silbernanoteilchen auf Magnesiumoxid und dabei insbesondere deren Größen- und Formrelation untersucht. Hierzu wurden Silbernanoteilchen auf ausgedehnten Magnesiumoxidsubstraten sowie auf Magnesiumoxid-Nanowürfeln präpariert. Zur Charakterisierung wurde die optische Spektroskopie, die Rasterkraftmikroskopie und die Transmissionselektronenmikroskopie eingesetzt.
Während die Elektronenmikroskopie direkt sehr exakte Daten bezüglich der Größe und Form der Nanoteilchen ...
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High temperature-stable InGaAs QDs for the monolithic integration in external-cavity surface-emitting lasers
(2021)
Optically pumped vertical external-cavity surface-emitting lasers (VECSELs), also called semiconductor disk lasers (SDLs), benefit from the flexibility and versatility of the semiconductor material. With a simple cavity layout, fundamental transverse mode operation with a circular output beam and high beam quality is possible. They have excellent heat-sink properties and only require inexpensive multimode diode lasers for pumping. The complete VECSEL structure is only a few micrometers thick which leads to a strong ...
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Analyse von Linienbreiten in Photoemissionsspektren zur Bestimmung von d-Lochlebensdauern in Kupfer und Silber
(2007-11-28)
Hochaufgelöste Photoelektronspektroskopie ermöglicht die Untersuchung der Zerfallsdynamik angeregter Lochzustände im Festkörper. Durch Messung der intrinsischen Linienbreiten in den Spektren von Kupfer- und Silbereinkristallen werden die Lebensdauern von tiefliegenden d-Lochzuständen in diesen Edelmetallen bestimmt und mit Vielteilchenrechnungen verglichen. Insbesondere kann gezeigt werden (1) daß sich die d-Lochlebensdauern in Kupfer und Silber trotz unterschiedlicher Lage der d-Bänder ähnlich verhalten (2) daß ...
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Validation of a generalized model for the description of polycrystalline exchange-biased magnetic thin films
(2022)
Applications based on nano- and microscaled systems have become indispensable in many aspects in everyday life, industry, research and medicine. In this regard, thin film technology plays a crucial role with the physical properties of solids changing significantly when they are reduced to thin layers with thicknesses in the nanometer range. In this regime, a solid’s microstructure as well as boundary and surface effects start to dominate. A prominent example is the exchange bias effect, which results due to the ...
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Fabrication and Investigation of Diamond Membranes for Photonic Nanostructures
(2023)
Due to its exceptional physical and chemical characteristics, diamond in a form of thin membranes is a particularly promising material for the fabrication of high-quality photonic devices. Especially for envisioned applications in quantum information technologies and communication, diamond gained, as a host material, an ever-increasing scientific interest based on remarkable properties of different color centers in its crystal lattice, e.g. nitrogen-vacancy centers, serving as single-photon emitters. As a high index ...
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Ab initio Molecular Dynamics Simulations of the Structural Response of Solids to Ultrashort Laser and XUV Pulses
(2015-04-10)
The theoretical model and underlying physics described in this thesis are about the interaction of femtosecond-laser and XUV pulses with solids. The key to understand the basics of such interaction is to study the structural response of the materials after laser interaction. Depending on the laser characteristics, laser-solid interaction can result in a wide range of structural responses such as solid-solid phase transitions, vacuum phonon squeezing, ultrafast melting, generation of coherent phonons, etc. During my ...
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Computeralgebraische Herleitung und Auswertung atomarer Störungsreihen und deren Anwendung auf geschlossenschalige und einfache offenschalige Systeme
(2006-11-09)
In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, wie mit Hilfe der atomaren Vielteilchenstörungstheorie totale Energien und auch Anregungsenergien von Atomen und Ionen berechnet werden können. Dabei war es zunächst erforderlich, die Störungsreihen mit Hilfe computeralgebraischer Methoden herzuleiten. Mit Hilfe des hierbei entwickelten Maple-Programmpaketes APEX wurde dies für geschlossenschalige Systeme und Systeme mit einem aktiven Elektron bzw. Loch bis zur vierten Ordnung durchgeführt, wobei die entsprechenden Terme ...
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Vektorielle Quantenkontrolle an Molekülen mit Hilfe von maßgeschneiderten Femtosekundenlaserpulsen
(2008-08-07)
Diese Arbeit befasst sich mit zwei Aspekten der kohärenten Quantenkontrolle, die sich aus der räumlichen Struktur von Molekülen und der daraus folgenden Vektoreigenschaft der Laser-Molekül-Wechselwirkung ergeben.
Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit wird zum ersten Mal experimentell gezeigt, dass es möglich ist, den vektoriellen Charakter der Licht-Molekül-Wechselwirkung gezielt zu einer besseren Kontrolle der Moleküldynamik auszunutzen. Dazu wurde in einem Molekularstrahlexperiment die Multi-Photonen-Ionisation ...
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Preparation and applications of periodical gold nanoparticle arrays
(2009-07-14)
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung und Anwendungen von periodischen Goldnanopartikel-Arrays (PPAs), die mit Hilfe von Nanosphären-Lithografie hergestellt wurden. In Abhängigkeit der verwendeten Nanosphären-Größe wurden dabei entweder kleine dreieckige Nanopartikel (NP) (bei Verwendung von Nanosphären mit einem Durchmesser von 330 nm) oder große dreieckige NPD sowie leicht gestreckte NP (bei Verwendung von Nanosphären mit einem Durchmesser von 1390 nm) hergestellt. Die Charakterisierung der PPAs erfolgte ...