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Dissertation
Development, Evaluation and Optimization of Fabrication Processes for Daylight Guiding Systems Based on Micromirror Arrays
(2017-01-11)
In this work, fabrication processes for daylight guiding systems based on micromirror arrays are developed, evaluated and optimized.Two different approaches are used: At first, nanoimprint lithography is used to fabricate large area micromirrors by means of Substrate Conformal Imprint Lithography (SCIL).Secondly,a new lithography technique is developed using a novel bi-layered photomask to fabricate large area micromirror arrays. The experimental results showing a reproducible stable process, high yield, and is ...
Dissertation
Optical Sensor Array based Nanospectrometer: Fabrication of high resolution 3D NanoImprint master templates and bonding of Fabry-Pérot filter array onto photodetector array
(2017-05-11)
In the field of optical spectroscopy, spectrometers are high resolution optical sensors that have emerged as a platform for a wide range of application fields. Commercially available spectrometers are bulky and expensive. Hence, this limits its integration into modern mobile and wearable devices. To overcome this limitation, miniaturization of spectrometers is an interesting target for a wide range of emerging applications. The most attractive concept of fabricating miniaturized spectrometers is the Fabry-Pérot filter ...
Aufsatz
High-precision force sensing using a single trapped ion
(2016-06-16)
We introduce quantum sensing schemes for measuring very weak forces with a single trapped ion. They use the spin-motional coupling induced by the laser-ion interaction to transfer the relevant force information to the spin-degree of freedom. Therefore, the force estimation is carried out simply by observing the Ramsey-type oscillations of the ion spin states. Three quantum probes are considered, which are represented by systems obeying the Jaynes-Cummings, quantum Rabi (in 1D) and Jahn-Teller (in 2D) models. By using ...
Aufsatz
Beating the limits with initial correlations
(2017-11-28)
Fast and reliable reset of a qubit is a key prerequisite for any quantum technology. For real world open quantum systems undergoing non-Markovian dynamics, reset implies not only purification, but in particular erasure of initial correlations between qubit and environment. Here, we derive optimal reset protocols using a combination of geometric and numerical control theory. For factorizing initial states, we find a lower limit for the entropy reduction of the qubit as well as a speed limit. The time-optimal solution ...
Dissertation
Abhängigkeit des Exchange-Bias Feldes und des Koerzitivfeldes von der mittels Röntgendiffraktometrie gemessenen Kornvolumenverteilung des Antiferromagneten in Exchange-Bias Schichtsystemen
(2019-10-02)
Der Exchange-Bias Effekt wird in vielen technischen Anwendungen, wie z.B. in magnetischen Speichermedien oder in Magnetsensorköpfen zum Pinnen der Magnetisierungsrichtung der Referenzelektrode, eingesetzt. Dieser Effekt tritt ausschließlich in dünnen Schichtsystemen, in denen sich ein dünner Ferromagnet mit einem dünnen Antiferromagneten in Kontakt befindet, auf und bewirkt eine Verschiebung der Hysteresekurve entlang der Magnetfeldachse. Solche Exchange-Bias Schichtsysteme können mittels Ionenbeschuss, d.h., leichte ...
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 ...
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 ...
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
Fluoreszenzspektroskopische Untersuchung von quantenmechanischen Interferenzeffekten am Xenon-Atom und an zweiatomigen Molekülen nach monochromatischer Anregung mit Synchrotronstrahlung
(2014-11-28)
Mit der Methode der photoneninduzierten Fluoreszenzspektroskopie (PIFS) wurden spektro- und polarimetrische Fluoreszenzspektren des Xenon-Atoms und der NO- und CO-Moleküle untersucht. Im Bereich der Atomphysik konnten für das Xenon-Atom eindeutige Fluoreszenzkaskadeneffekte vom sichtbaren (VIS) in den vakuumultravioleten (VUV) Spektralbereich beobachtet werden. Das untersuchte Energieintervall zeichnete sich durch 15 gefundene Resonanzen entlang der Anregungsenergieachse der Synchrotronphotonen aus, die auf ...
Dissertation
Exchange-Bias-Dünnschichtsysteme - Charakterisierung, Modellierung und Anwendung
(2016-06-27)
In dieser Arbeit werden Exchange-Bias-Dünnschichtsysteme untersucht. Ein Fokus der Arbeit liegt auf der magnetooptischen Aktivität dieser Systeme und im speziellen wie sich diese optimieren lässt. Der zweite Fokus der Arbeit ist die Modellierung dieser Systeme. Aufbauend auf einem polykristallinen Ansatz wird eine neue rotierbare magnetische Anisotropie eingeführt, welche die Relaxationszeiten thermisch instabiler Körner im AF berücksichtigt.