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Dissertation
Quantum optimal control theory of photoelectron spectroscopy
(2018)
The object of this doctoral thesis is two-fold and can be classified into two, but intrinsically related categories: (i) development of theoretical models for the simulation of electron dynamics and in parallel to this, (ii) method development of efficient numerical algorithms for ad hoc control of photoelectron and photoion-related observables. The first category primarily focuses on the development of a variety of theoretical models describing the interaction of light and matter for the extraction and control of ...
Aufsatz
Preferential weakening of rotational magnetic anisotropy by keV-He ion bombardment in polycrystalline exchange bias layer systems
(2018-05-04)
The consequences of keV light-ion bombardment of polycrystalline exchange bias layer systems on individual magnetic anisotropies composing the effective unidirectional magnetic anisotropy are investigated by vectorial magneto-optic Kerr effect measurements. Preferential reduction of rotatable magnetic anisotropy as compared to the other magnetic anisotropies is observable, disproving the intuitive assumption of an equable weakening of all magnetic anisotropies due to the bombardment. It is concluded that light-ion ...
Dissertation
Investigation of diamond nanostructures with incorporated color centers
(2018)
Diamond is a material with excellent properties due to its structure and composition. Its crystal lattice is a perfect host of different defect centers, so-called color centers, whose properties, especially the capability of emitting single photons, can serve in quantum information technologies (QIT). As a high refractive index material only a small part of the photons emitted by these color centers in diamond can be collected. To enhance the photon collection efficiency photonic structures are necessary. They can ...
Dissertation
Fluoreszenzspektroskopie an Clustern & Flüssigkeiten - Untersuchung interatomarer und intermolekularer Prozesse in dichten Medien
(2018-06-11)
Die Reaktion von Materie auf die Bestrahlung mit Licht ist von grundlegendem Interesse in vielen Bereichen der Naturwissenschaften. Zur Untersuchung elementarer Wechselwirkungen werden in der experimentellen Atom- und Molekülphysik gewöhnlicherweise Proben präpariert, die vollständig isoliert von möglichen Umgebungseinflüssen sind, zum Beispiel gasförmige Targets im Hochvakuum.
Befindet sich ein Atom oder Molekül allerdings in der nahen Umgebung weiterer, wie es unter realen Bedingungen in der Regel der Fall ist, ...
Dissertation
Erzeugung remanent stabiler Domänenmuster in austauschverschobenen Dünnschichtsystemen mittels Heliumionenmikroskopie
(2018-04-11)
Künstliche magnetische Domänenmuster in austauschverschobenen Dünnschichtsystemen (EB-Systeme) haben in den letzten Jahren immer größere Bedeutung als Quelle magnetischer Streufeldlandschaften erlangt. Solche Strukturen dienen als Grundlage für den Transport superparamagnetischer Partikel zur Anwendung in mikrofluidischen und biomedizinischen Analysesystemen. EB-Schichtsysteme besitzen aufgrund der Kopplung zwischen einer antiferromagnetischen und einer ferromagnetischen Schicht besondere magnetische Eigenschaften. ...
Dissertation
Dreidimensional maßgeschneiderte Nanostrukturen auf der Basis magnetisch strukturierter Dünnschichtsysteme
(2018-05-28)
Das Design und die Verwendung von Nanostrukturen stehen in den letzten Jahren zunehmend im Fokus gegenwärtiger Forschung und Entwicklung, da die Dimensionen von Speicher- und Analysetechnik auf dem Weg zunehmender Miniaturisierung längst in den Nanometermaßstab vorgedrungen sind.
Eine besondere Herausforderung auf diesem Weg stellt das Maßschneidern von Nanostrukturen sowohl topographisch als auch in ihren funktionalen Eigenschaften in allen Raumdimensionen dar. Gleichzeitig verspricht die Erschließung der dritten ...
Aufsatz
Direct evidence for radiative charge transfer after inner-shell excitation and ionization of large clusters
(2018-01-16)
We directly observe radiative charge transfer (RCT) in Ne clusters by dispersed vacuum-ultraviolet photon detection. The doubly ionized Ne^2+ – Ne_n-1 initial states of RCT are populated after resonant 1s–3p photoexcitation or 1s photoionization of Ne_n clusters with {n} \approx 2800. These states relax further producing Ne^+ – Ne^+ – Ne_n-2 final states, and the RCT photon is emitted. Ab initio calculations assign the observed RCT signal to the Ne^2+(2p^-2 [^1D]) - Ne_n-1 initial state, while transitions from other ...
Aufsatz
Circular Dichroism in Fluorescence Emission Following the C 1s→π* Excitation and Resonant Auger Decay of Carbon Monoxide
(2018-06-26)
Dichroism in angle-resolved spectra of circularly polarized fluorescence from freely-rotating CO molecules was studied experimentally and theoretically. For this purpose, carbon monoxide in the gas phase was exposed to circularly polarized soft X-ray synchrotron radiation. The photon energy was tuned across the C 1s→π* resonant excitation, which decayed via the participator Auger transition into the CO+ A 2Π state. The dichroic parameter β1 of the subsequent CO+ (A 2Π → X 2Σ+) visible fluorescence was measured by ...
Aufsatz
Extreme Ultraviolet to Visible Dispersed Single Photon Detection for Highly Sensitive Sensing of Fundamental Processes in Diverse Samples
(2018-05-23)
The detection of a single photon is the most sensitive method for sensing of photon emission. A common technique for single photon detection uses microchannel plate arrays combined with photocathodes and position sensitive anodes. Here, we report on the combination of such detectors with grating diffraction spectrometers, constituting a low-noise wavelength resolving photon spectroscopy apparatus with versatile applicability. We recapitulate the operation principle of such detectors and present the details of the ...
Dissertation
Strukturelle und magnetische Veränderungen in Schichtsystemen mit Grenzflächenaustauschkopplung nach dem Beschuss mit keV-Heliumionen
(2018-03-21)
Magnetische Schichtsysteme mit Grenzflächenaustauschkopplung sind in ihrer Art dahingehend einzigartig, dass sie unter bestimmten Bedingungen nur eine einzige präferierte Orientierung der remanenten Magnetisierung aufweisen, das heißt, dass die Ausrichtung ihrer Magnetisierung in Abwesenheit eines externen Magnetfeldes eindeutig definiert ist. Hervorgerufen wird dies durch die Austauschkopplung einer dünnen ferromagnetischen mit einer dünnen antiferromagnetischen Schicht, wodurch der sogenannte exchange-bias-Effekt ...