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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
Transport magnetischer Partikel durch maßgeschneiderte magnetische Feldlandschaften zur Anwendung in mikrofluidischen Mischprozessen
(2016-03-21)
Die Miniaturisierung von konventioneller Labor- und Analysetechnik nimmt eine zentrale Rolle im Bereich der allgemeinen Lebenswissenschaften und medizinischen Diagnostik ein. Neuartige und preiswerte Technologieplattformen wie Lab-on-a-Chip (LOC) oder Mikrototalanalysesysteme (µTAS) versprechen insbesondere im Bereich der Individualmedizin einen hohen gesellschaftlichen Nutzen zur frühzeitigen und nichtinvasiven Diagnose krankheitsspezifischer Indikatoren. Durch den patientennahen Einsatz preiswerter und verlässlicher ...
Dissertation
Optimierung der laserinduzierten Plasmaspektroskopie an Metallen durch Femtosekunden-Doppelpulse für die Entwicklung eines hochauflösenden 3D-Rasterabbildungsverfahrens
(2015-03-05)
Die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIPS) ist eine spektrochemische Elementanalyse zur Bestimmung der atomaren Zusammensetzung einer beliebigen Probe. Für die Analyse ist keine spezielle Probenpräparation nötig und kann unter atmosphärischen Bedingungen an Proben in jedem Aggregatzustand durchgeführt werden. Femtosekunden Laserpulse bieten die Vorteile einer präzisen Ablation mit geringem thermischen Schaden sowie einer hohen Reproduzierbarkeit. Damit ist fs-LIPS ein vielversprechendes Werkzeug für die Mikroanalyse ...
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
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
Bestimmung der magnetischen Streufeldstärke von künstlichen magnetischen Domänen austauschverschobener Dünnschichtsysteme und deren Einfluss auf die Selbstassemblierung organischer Moleküle
(2015-11-16)
Die lokale Anlagerung molekularer Substanzen auf Oberflächen ist technologisch von großem Interesse. Die Beeinflussung selbstassemblierender Materialien bietet dabei große Vorteile, da sie kostengünstig und großflächig angewendet werden kann. Untersuchungen einer solchen Beeinflussung mithilfe von magnetischen Feldern wurden bisher jedoch noch nicht durchgeführt. Ursache hierfür ist das, insbesondere bei der Verwendung von diamagnetischen Substanzen, geringe induzierte magnetische Moment und die daraus resultierenden ...
Dissertation
Magneto-optische Oberflächenplasmonresonanzeffekte in austauschverschobenen Dünnschichtsystemen
(2015-08-17)
Die Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen spielen eine zentrale Rolle in der biochemischen und pharmazeutischen Forschung. In der biomolekularen Interaktionsanalyse sind dabei Biosensoren auf Basis des Oberflächenplasmonresonanzeffekts (SPR-Effekt) weitverbreitet. Seit Einführung der ersten kommerziellen SPR-Biosensoren Anfang der 1990er Jahre wurden verschiedenste Messanordnungen sowie Materialsysteme mit dem Ziel einer möglichst hohen Empfindlichkeit getestet. Eine Möglichkeit zur Steigerung der Empfindlichkeit ...
Dissertation
Laser amplification in excited dielectrics
(2018-02-12)
Today, laser processing of dielectric materials with ultrashort, femtosecond laser pulses finds a great variety of applications. While ablation, cutting or welding of different types of glasses are widespread and popular examples, nanostructuring of transparent crystals or optoporating cells is part of more recent scientific studies. Although the material systems seem to be very different, their interaction with visible and infrared wavelengths is very similar: the light is simply transmitted. This changes drastically ...