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- ItemForscherverbund: German Israeli cooperation in ultrafast laser technologies (GILCULT) : Projekt: Femtosecond coherent control for nonlinear spectroscopy ; Abschlußbericht(Hannover : Technische Informationsbibliothek (TIB), 2004) Korn, G.; Silberberg, Yaron; Zhavoronkov, Nikolay; Laarmann, Tim[no abstract available]
- ItemContinuous tuning of two-section, single-mode terahertz quantum-cascade lasers by fiber-coupled, near-infrared illumination(New York : American Institute of Physics, 2017) Hempel, Martin; Röben, Benjamin; Niehle, Michael; Schrottke, Lutz; Trampert, Achim; Grahn, Holger T.The dynamical tuning due to rear facet illumination of single-mode, terahertz (THz) quantum-cascade lasers (QCLs) which employ distributed feedback gratings are compared to the tuning of single-mode QCLs based on two-section cavities. The THz QCLs under investigation emit in the range of 3 to 4.7 THz. The tuning is achieved by illuminating the rear facet of the QCL with a fiber-coupled light source emitting at 777 nm. Tuning ranges of 5.0 and 11.9 GHz under continuous-wave and pulsed operation, respectively, are demonstrated for a single-mode, two-section cavity QCL emitting at about 3.1 THz, which exhibits a side-mode suppression ratio better than -25 dB.
- ItemBicrystalline grain boundary junctions of Co-doped and P-doped Ba-122 thin films(Milton Park : Taylor & Francis, 2014) Schmidt, S.; Döring, S.; Schmidl, F.; Kurth, F.; Iida, K.; Holzapfel, B.; Kawaguchi, T.; Mori, Y.; Ikuta, H.; Seidel, P.We prepared GB junctions of Ba(Fe0.9Co0.1)2As2 thin films on bicrystalline [00 l]-tilt SrTiO3 substrates. The junctions show clear Josephson effects. Electrical characterization shows asymmetric I-V characteristics which can be described within the resistively shunted junction (RSJ) model. A large excess current is observed. Their formal ICRN product is 20.2 μV at 4.2 K, which is decreased to 6.5 μV when taking Iex into account. Fabrication methods to increase this value are discussed. Additionally, measurements on GB junctions of BaFe2(As0.66P0.34)2 thin films on LSAT bicrystalline substrates are shown. Their symmetric RSJ/flux flow-behavior exhibits a formal ICRN product of 45 μV, whereas the excess corrected value is ll μV.
- ItemMagnetic quantum oscillations of diagonal conductivity in a two-dimensional conductor with a weak square superlattice modulation under conditions of the integer quantum Hall effect(Milton Park : Taylor & Francis, 2009) Gvozdikov, V.M.; Taut, M.We report on analytical and numerical studies of the magnetic quantum oscillations of the diagonal conductivity σxx in a two-dimensional conductor with a weak square superlattice modulation under conditions of the integer quantum Hall (IQHE) effect. The quantum Hall effect in such a system differs from the conventional IQHE, in which the finite width of the Landau bands is due to disorder only. The superlattice modulation potential yields a fractal splitting of the Landau levels into Hofstadter minibands. For rational flux through a unit cell, the minibands have a finite width and intrinsic dispersion relations. We consider a regime, now accessible experimentally, in which disorder does not wash out the fractal internal gap structure of the Landau bands completely. We found the following distinctions from the conventional IQHE produced by the superlattice: (i) the peaks in diagonal conductivity are split due to the Hofstadter miniband structure of Landau bands; (ii) the number of split peaks in the bunch, their positions and heights depend irregularly on the magnetic field and the Fermi energy; (iii) the gaps between the split Landau bands (and related quantum Hall plateaus) become narrower with the superlattice modulation than without it.
- ItemEntwicklung und Charakterisierung von Instrumenten zur hochauflösenden Spektropolarimetrie(Freiburg : Universität Freiburg, 2016) Schubert, Matthias JohannesKontext Unsere Sonne stellt ein einzigartiges Hochenergie-Plasmalabor dar, welches mit Teleskopen räumlich aufgelöst studiert werden kann. Hier ist es möglich, die moderne Physik an Hand von Beobachtungen zu verifizieren und zu erweitern, welche durch Experimente nicht erfasst werden können. Aktuelle Simulationen der Magnetokonvektion zur Beschreibung der dynamischen Vorgänge erreichen zum Beispiel in der solaren Photosphäre eine räumliche Auflösung bis zu 6km bei einer Wellenlänge von 500nm und modellieren im Ansatz die Entstehung von Poren, Sonnenflecken oder koronalen Massenauswürfen. Mit Hilfe hochaufgelöster spektropolarimetrischer Beobachtungen und den daraus gewonnenen zweidimensionalen Karten der Dopplergeschwindigkeiten und zugehörigen magnetischen Feldvektoren in unterschiedlichen solaren Atmosphärenschichten müssen diese Modelle überprüft werden. Durch den Bau eines neuen bodengebundenen 4 m-Teleskops und der Entwicklung eines zweidimensionalem Spektropolarimeters stehen in naher Zukunft Werkzeuge zur Verfügung, um hochdynamische, kleinskalige Prozesse für wissenschaftliche Studien zu beobachten. Zielsetzung Entwicklung eines Simulationsalgorithmus zur Beschreibung der instrumentellen Einflüsse eines zweidimensionalen Spektropolarimeters auf physikalische Messungen. Das zu entwickelnde Filterinstrument besteht aus einem Vorfilter, einer Kombination aus zwei oder drei Fabry-Pérot-Interferometern (FPI) und einem Polarisationsmodulator. Da die induzierten Fehler auf wissenschaftliche Beobachtungen nicht vernachlässigbar sind, ist es notwendig, passende Methoden zur Datenkalibration zu entwickeln. Aus den simulierten Fehlern auf physikalische Messgrößen und den Untersuchungen zur Datenkalibration werden aus den Ergebnissen Bedingungen an den Herstellungsprozess des Filterinstrumentes abgeleitet, sodass die geforderte physikalische Messgenauigkeit erfüllt ist. Methoden Da das Kiepenheuer-Institut ein baugleiches Instrument auf Teneriffa am Vakuum-Turm-Teleskop am Observatorio del Teide betreibt, wurde hier eine Charakterisierungskampagne durchgeführt, um die instrumentellen Einflüsse auf wissenschaftliche Beobachtungen unter realistischen Bedingungen zu bestimmen. Diese Untersuchungen bildeten die Grundlage der im Simulationsalgorithmus berücksichtigten instrumentellen Fehlerquellen: Mikrorauigkeit, Reflektivitäts- und Formfehler der Plattenoberflächen der FPIs, das Photonenrauschen, dem Öffnungsverhältnis des Strahlengangs und der Abstand der einzelnen FPIs zu einer definierten Fokalebene des Teleskopes. Formfehler, die Mikrorauigkeit und Reflektivitätsfehler der Plattenoberflächen der FPIs verschieben und verbreitern zum Beispiel das zu beobachtende Linienprofil. Daher wird ein Fehler in zu ermittelnden Dopplergeschwindigkeits- oder Halbwertsbreitenkarten der solaren Oberfläche induziert. Außerdem gibt der Photonenfluss, bzw. das Photonenrauschen die Sensibilität für Messungen der magnetischen Feldstärke vor. Zum Studium der Messgenauigkeit des Filterinstrumentes wurden Beobachtungen der ruhigen Sonne in der Photosphäre simuliert und an Hand dessen der Einfluss instrumenteller Fehler angegeben. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss zweier unterschiedliche Konfigurationen des Instrumentes auf wissenschaftliche Sonnenbeobachtungen untersucht: Instrument 1 mit einer spektralen Bandbreite 3.8pm und Instrument 2 mit 6.1pm (die spektralen Bandbreiten gelten für eine Wellenlänge von 630 nm). In den Simulationen wurden die Positionen der FPIs im optischen Strahlengang einmal als theoretisch genau in der Fokalebene liegend angenommen und das andere mal in einem spezifischem Abstand hierzu, wodurch der Effekt einer defokussierten Installation der einzelnen Interferometer untersucht werden konnte. Ergebnisse Die Simulationsergebnisse für die Mikrorauigkeiten konnten zeigen, dass eine defokussierte Installation der FPIs im Strahlengang, in Abhängigkeit zum Öffnungsverhältnis, die induzierten Fehler in den Linienkernpositionen reduziert, jedoch die Halbwertsbreiten stark zunehmen. Außerdem konnte der in dieser Arbeit entwickelte Kalibrationsalgorithmus an Hand der Simulationen verifiziert werden und stellt ein effektives Werkzeug zur Reduzierung der induzierten Linienverschiebungen, bzw. Dopplergeschwindigkeitsfehler um einen Faktor 10 dar. Zusammenfassend wurden aus den simulierten Beobachtungen und der Effektivität der Kalibrationsmethode die Grenzwerte für die Oberflächenqualität der FPIs für den Herstellungsprozess abgeleitet, sodass die geforderte physikalische Messgenauigkeit erfüllt ist. Aus einem Vergleich beider Instrumente konnte gezeigt werden, dass für die geforderte Messgenauigkeiten das Instrument mit geringerer spektraler Auflösung die Anforderungen am Besten erfüllt und somit realisiert wird. Ausblick In der vorliegenden Arbeit wurde ein Softwarepaket entwickelt, welches die relevanten, beeinflussenden Parameter auf wissenschaftliche Beobachtungen mit einem zweidimensionalen Multi-Fabry-Pérot-Spektrometer mit Polarisationsmodulator beschreibt. Für zukünftige Projekte steht nun ein Werkzeug zu Verfügung, mit Hilfe dessen verschiedene Instrumentenkonfigurationen an Hand simulierter Beobachtungen getestet und optimiert werden können. Somit ist eine Möglichkeit geschaffen, die benötigte Oberflächenqualität der FPIs, die Form und Transmission des Vorfilter und die Effizienz des Polarisationsmodulators aus Bedingungen an die Messgenauigkeit abzuleiten. Zusätzlich kann das hier entwickelte Softwarepaket auch dazu verwendet werden, Beobachtungsszenarien zu entwickeln (Belichtungszeiten, Anzahl spektraler Abtastschritte, Akkumulationen, ...), welche von der Größe und zeitlichen Entwicklung, den zu erwartenden zugehörigen Magnetfeldern und dem Photonenfluss in der Detektorebene der zu untersuchenden solaren Strukturen vorgegeben wird.
- ItemKelvin probe force microscopy of charged indentation-induced dislocation structures in KBr(Saarbrücken : Leibniz-Institut für neue Materialien, 2009) Egberts, Philip; Bennewitz, RolandThe incipient stages of plasticity in KBr single crystals have been examined in ultrahigh vacuum by means of Atomic Force Microscopy and Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM). Conducting diamond-coated tips have been used to both indent the crystals and image the resulting plastic deformation. KPFM reveals that edge dislocations intersecting the surface carry a negative charge similar to kinks in surface steps, while screw dislocations show no contrast. Weak topographic features extending in <110> direction from the indentation are identified by atomic-resolution imaging to be pairs of edge dislocations of opposite sign, separated by a distance similar to the indenter radius. They indicate the glide of two parallel {110} planes perpendicular to the surface, a process that allows for a slice of KBr to be pushed away from the indentation site.
- ItemMehrwellenlängenlidar- und Flugzeugmessungen im Rahmen eines Aerosäulenschließungsexperiments : Schlußbericht(Leipzig : Leibniz-Institut für Troposphärenforschung, 2000) Ansmann, Albert; Wandinger, Ulla; Müller, Detlef; Althausen, Dietrich; Wendisch, Manfred; Keil, Andreas; Müller, Dörthe[no abstract available]
- ItemMomentum-resolved superconducting gap in the bulk of Ba1-xK xFe2As2 from combined ARPES and μSR measurements(Milton Park : Taylor & Francis, 2009) Evtushinsky, D.V.; Inosov, D.S.; Zabolotnyy, V.B.; Viazovska, M.S.; Khasanov, R.; Amato, A.; Klauss, H.-H.; Luetkens, H.; Niedermayer, Ch.; Sun, G.L.; Hinkov, V.; Lin, C.T.; Varykhalov, A.; Koitzsch, A.; Knupfer, M.; Büchner, B.; Kordyuk, A.A.; Borisenko, S.V.Here we present a calculation of the temperature-dependent London penetration depth, λ(T), in Ba1-xKxFe 2As2 (BKFA) on the basis of the electronic band structure (Zabolotnyy et al 2009 Nature 457 569, Zabolotnyy et al 2009 Physica C 469 448) and momentum-dependent superconducting gap (Evtushinsky et al 2009 Phys. Rev. B 79 054517) extracted from angleresolved photoemission spectroscopy (ARPES) data. The results are compared to the direct measurements of λ(T) by muon spin rotation (μSR) (Khasanov et al 2009 Phys. Rev. Lett. 102 187005). The value of λ(T = 0), calculated with no adjustable parameters, equals 270 nm, while the directly measured one is 320 nm; the temperature dependence λ(T) is also easily reproduced. Such agreement between the two completely different approaches allows us to conclude that ARPES studies of BKFA are bulk-representative. Our review of the available experimental studies of the superconducting gap in the new ironbased superconductors in general allows us to state that most of them bear two nearly isotropic gaps with coupling constants 2ΔkBTc = 2.5±1.5 and 7±2.
- ItemAbsorption and photoemission spectroscopy of rare-earth oxypnictides(Milton Park : Taylor & Francis, 2009) Kroll, T.; Roth, F.; Koitzsch, A.; Kraus, R.; Batchelor, D.R.; Werner, J.; Behr, G.; Büchner, B.; Knupfer, M.The electronic structure of various rare-earth oxypnictides has been investigated by performing Fe L2, 3 x-ray absorption spectroscopy, and Fe 2p and valence band x-ray photoemission spectroscopy. As representative samples the non-superconducting parent compounds LnFeAsO (Ln=La, Ce, Sm and Gd) have been chosen and measured at 25 and 300 K, i.e. below and above the structural and magnetic phase transition at ~150 K. We find no significant change of the electronic structure of the FeAs layers when switching between the different rare-earth ions or when varying the temperature below and above the transition temperatures. Using a simple two-configuration model, we find qualitative agreement with the Fe 2p3/2 core-level spectrum, which allows for a qualitative explanation of the experimental spectral shapes.
- ItemPhysik der kleinskaligen Schichten in der oberen Mososphäre: OPOSSUM : Schlussbericht zum Forschungsvorhaben(Hannover : Technische Informationsbibliothek (TIB), 2005) Lübken, Franz-Josef[no abstract available]