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Dissertation
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 ...
Dissertation
Finite Element Simulations for the Design of Therapeutic Approaches for Retinal Diseases
(2022)
The retinal disease age-related macular degeneration is the most common cause of vision loss in industrialized countries. In this thesis, motivated by the drug (antibody) treatment of this disease, we designed long-term three dimensional Finite Element simulations of the drug distribution in the healthy human eye. The underlying model consists of a time-dependent convection-diffusion equation coupled to a stationary Darcy equation describing the flow of the aqueous humor through the vitreous medium. We replaced the ...
Dissertation
Generalized Involutive Bases and Their Induced Free Resolutions
(2022-05)
In this thesis, we generalize several types of involutive and marked bases for ideals in quotient rings of commutative polynomial rings. We apply these new types of bases to the analysis of infinite free resolutions and of Hilbert schemes defined over certain types of quotient rings. We are mostly concerned with Pommaret and Janet bases; the marked bases we consider are marked over monomial submodules that are quasi-stable, i.e., that possess finite Pommaret bases.
Involutive bases of the types we consider induce ...
Dissertation
Symmetrien von Differentialgleichungen via Vessiot-Theorie
(2021-04)
Die übliche Definition des Symmetriebegriffs einer Differentialgleichung lautet wie folgt: Symmetrien sind Transformationen, die Lösungen wieder in Lösungen überführen. Modelliert man Differentialgleichungen als Untermannigfaltigkeiten eines Jetbündels, so lassen sich zwei Arten von Symmetrien unterscheiden: innere und äußere. Der erste Fall entspricht einer Transformation, die ausschließlich auf der Differentialgleichung definiert ist. Im zweiten Fall ist die betrachtete Transformation auf dem gesamten umgebenden ...
Dissertation
Chiral recognition in the gas phase using femtosecond to nanosecond photoelectron circular dichroism
(2020-05)
Diese Arbeit konzentriert sich auf die chirale Erkennung in der Gasphase unter Verwendung der resonant verstärkten Multi-Photonen-Ionisation. Gasphasentechniken bieten die Möglichkeit, die Chiralität von Molekülen innerhalb einer nahezu interaktionsfreien Umgebung zu untersuchen. Photoionisation von chiralen Molekülen mit zirkular polarisiertem Licht führt zu einer Asymmetrie in der Photoelektronenemission bezüglich der Ausbreitungsrichtung des ionisierenden Lichts. Diese Asymmetrie ist bekannt als Photoelektronenz ...
Dissertation
Ferrocen-basierte N-heterocyclische Tetrylene
(2020)
Verbindungen des Typs R-E-R‘ (E = C, Si, Ge, Sn, Pb; R = Substituent) werden Tetrylene genannt. Da das jeweilige Tetrelatom E subvalent vorliegt, sind die meisten Vertreter dieser Substanzklasse hoch reaktiv und müssen unter Schutzgasatmosphäre gehandhabt werden. Die AG Siemeling beschäftigt sich bereits seit einigen Jahren vor allem mit Ferrocen-basierten N-heterocyclischen Vertretern der Tetrylene, wobei sich gerade die Synthese eines Silylens (E = Si) als besonders schwierig herausgestellt hat und zuvor nicht ...
Dissertation
Nachweis und Analyse BamA-assoziierter Faltungsintermediate des OmpA durch ortsgerichtete Fluoreszenzspektroskopie
(2020-05)
Die Faltung und Insertion von Außenmembranproteinen (OMPs) in die Außenmembran von Gram negativen Bakterien ist für das Leben der Zellen essentiell und erfordert den konservierten β-barrel assembly machinery (BAM) Komplex. Zahlreiche Studien befassen sich mit der Aufklärung des dahinterstehenden Faltungsmechanismus von OMPs, doch bislang ist nur sehr wenig darüber bekannt. Daher steht der Faltungsmechanismus der spontanen Faltung und Insertion von OMPs wie OmpA und der Einfluss der BAM Hauptkomponente BamA darauf, ...
Dissertation
Optical Amplification in Disordered Waveguiding Systems
(2020)
Bei dem Phänomen der verstärkten Emission in ungeordneten Systemen handelt es sich um ein wiederentdecktes und über die letzten Jahrzehnte stark debattiertes Themengebiet in der Literatur. Diese Dissertation soll hierzu zwei experimentelle Ansätze bieten, wobei beide in der Lage sind, bei optischer Anregung entweder Random Lasing oder Verstärkte Spontane Emission zu zeigen.
In dieser Arbeit wird thermisch induzierte Faltenbildung (Wrinklebildung) als neuer Ansatz zur Herstellung von Streuzentren in wellenleitenden ...
Dissertation
Association of neighboring β-Strands to form the β-barrel structure of the voltage-dependent anion channel, human isoform 1 (hVDAC1) precedes membrane insertion and is largely driven by polar interactions between basic and acidic amino acid side-chains
(2020)
To date, all biophysical folding studies on β-barrel membrane proteins from outer membranes (OMPs) indicated a coupled mechanism of folding and membrane insertion. Most of these studies were performed with smaller OMPs from bacteria. Here we have investigated folding and insertion of a mitochondrial OMP, the voltage-dependent anion-selective channel (VDAC), human isoform 1 (hVDAC1). To examine whether folding and insertion are coupled for hVDAC1, the association of neighboring β-strands of the 19-stranded β-barrel ...
Dissertation
Algorithmic Reduction of Biochemical Reaction Networks
(2022-02-25)
The dynamics of species concentrations of chemical reaction networks are given by autonomous first-order ordinary differential equations. Singular perturbation methods allow the computation of approximate reduced systems that make explicit several time scales with corresponding invariant manifolds. This thesis presents:
1. An algorithmic approach for the computation of such reductions on solid analytical grounds. Required scalings are derived using tropical geometry. The existence of invariant manifolds is subject ...