This PhD thesis employed high energy synchrotron x-ray radiation to reveal atomic scale structural features occurring in plastically deformed Zr52.5Ti5Cu18Ni14.5Al10 (Vit105) bulk metallic glass (BMG). The study is divided into three parts: Strain evolution during in-situ compression, strain distribution maps in mechanically-imprinted BMG, and residual strain around a single shear band. 1. Strain evolution during in-situ compression The structural rearrangements occurring during compressive deformation of a plastically deformable BMG showed that the elastic and plastic deformation of the BMG is correlated to the structural changes at short- (SRO) and medium range order (MRO). In the elastic regime, the atomic distances at SRO vary linearly with macroscopic stress. Analysis of the area under radial distribution function indicates that a small fraction of bonds in the first shell is broken in the loading direction whereas some new bonds are formed in the transverse direction. Atomic bonds at SRO appeared significantly stiffer than the MRO shells. Compared to the macroscopic values of the elastic strain, Young’s modulus and Poisson's ratio, both SRO and MRO appeared significantly stiffer, implying that the elastic behavior of the BMG is not only ruled by simple compression of the atoms/clusters but also is aided by rearrangement of atoms/clusters. The deviation of MRO atomic strain-stress correlation from linearity at the onset of plastic deformation was attributed to the activation of irreversible shear transformation zones. It was demonstrated by a strong shear strain value at the onset of yielding. This value is in good agreement with the reported value of the critical shear strain needed for activation of an irreversible STZ. The length scale of 12.5 Å indicated the largest shear strain and is probably the most effective length scale in the formation of STZs. The atomic pairs at SRO with smallest shear strain have the least contribution to the STZs. It was also indicated that the typical fracture angle of this BMG can be explained by the orientation of maximum shear strain at the onset of catastrophic shear band formation. 2. Strain distribution map in mechanically-imprinted BMG In mechanical imprinting, the BMG plate is loaded between two tools with a regular array of linear teeth and, as a result, a regular pattern of linear imprints is created on the surface of the plate. Mechanically imprinting results in considerable tensile plasticity of brittle Vit105 BMG plate. The distribution of hardness and Young’s modulus values at the transverse cross section of imprinted plate probed via nanoindentation revealed oscillating soft and hard regions beneath the surface. Spatially-resolved strain maps obtained via high-energy nano-size beam X-ray diffraction exhibited that the plastic deformation during imprinting creates a spatially heterogeneous atomic arrangement, consisting of strong compressive and tensile strain fields as well as significant shear strain fields in the cross section. It was shown that the heat treatment diminishes the heterogeneous structure resulting in brittle behavior in tension. The analysis of strain tensor components based on changes in the first diffraction maximum of the structure function, q1, revealed that Ɛx, the strain perpendicular to the loading direction, changes from the compressive at near to the surface to the tensile mode at the center of the imprinted plate. In contrast, the strain component along the loading direction, Ɛy, changes from tensile near the surface to the compressive at the center. Beneath the surface, Ɛx reaches to values about 1.5% under the imprints where there is a negligible Ɛy. The distribution map of principal strains, Ɛ1 and Ɛ2, indicated that large regions with compressive Ɛ1 and Ɛ2 exist under the imprints which can result in blocking of the propagating shear bands in agreement with microstructural observations of shear banding after uniaxial tension. Moreover, the region beneath the border of the imprinted and un-imprinted parts has the highest residual shear strain. Microstructural observations indicated that such regions can nucleate new shear bands upon tensile loading of imprinted BMG plate. 3. Residual strain around a single shear band In order to probe structural changes in the shear-induced zone around a single shear band, the distribution of residual strains at short- and medium-range order around a single shear band was determined in cold-rolled BMG plate using the nano-focused high energy x-ray diffraction. Plastic deformation results in significant residual normal and shear strains at distances of more than 15 μm around the shear band. The residual normal strains exhibit an asymmetric distribution whereas the residual shear strain is distributed symmetrically around the shear band. The large amount of residual atomic shear strain magnitude at the vicinity of the shear band triggers the nucleation of the new shear bands. The coincidence of the direction of the nucleating secondary shear bands from the main shear band with the orientation of the residual shear strain at the vicinity of the mature shear band highlight the dominant role of the shear strain in determining further plastic deformation at regions near the shear band. / Im Rahmen dieser Arbeit wird hochenergetische Synchrotron Röntgenstrahlung zum Aufzeigen der strukturellen Veränderungen in plastisch verformtem Zr52.5Ti5Cu18Ni14.5Al10 metallischen Glas verwendet. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile: Dehnungsentwicklung während in-situ Druckversuch, Dehnungsverteilung eines mechanisch geprägten massiven metallischen Glases, und Restdehnungen in der Umgebung eines einzenen Scherbandes. 1. Dehnungsentwicklung während in-situ Druckversuch Die während der Verformung auftretende strukturelle Neuordnung eines plastisch verformbaren metallischen Glases zeigt die Korrelation der elastischen und plastischen Verformung mit den strukturellen Änderungen in den Größenordnungen der Nah- (SRO) und mittelreichweitigen Ordnung (MRO). Im elastischen Bereich verändern sich die Atomabstände in der SRO linear mit der makroskopisch anliegenden Spannung. Die Untersuchung der Fläche unter der Radialen Verteilungsfunktion (RDF) deutet auf ein Aufbrechen eines geringen Anteils der Bindungen der ersten Schale in Druckspannungsrichtung und deren Neubildung quer dazu. Die atomaren Bindungen in der SRO erscheinen wesentlich steifer als in den MRO Schalen. Vergleicht man die Werte von elastischer Dehnung, E-Modul und Querkontraktionszahl mit ihren makroskopischen Gegenstücken erscheinen beide, SRO und MRO, wesentlich steifer. Dies zeigt, dass die elastische Verformung von metallischen Gläsern nicht nur von der einfachen Stauchung der Atome bzw. Atomgruppen bestimmt, sondern auch durch deren Neuanordnung unterstützt wird. Das Abweichen der Dehnungs-Spannungs-Korrelation vom linearen Verhalten in der MRO am Beginn der plastischen Verformung wird der irreversiblen Bildung von Schertransformations-zonen (STZ) zugeschrieben. Dies zeigt sich zudem in den erhöhten Scherdehnungswerten am Beginn der Dehngrenze, welche mit den in der Literatur berichteten Werten für die kritische Scherdehnung zum Bilden einer STZ übereinstimmen. Bei einem Atomabstand von 12,5 Å tritt der höchste Wert der Scherdehnung auf und markiert den effektivsten Längenbereich der STZ Bildung. Andererseits haben die atomaren Paare in der SRO mit der geringsten Scherdehnung den geringsten Beitrag an der STZ. Es zeigt sich außerdem, dass der typische Bruchwinkel dieses metallischen Glases über die Orientierung der maximalen Scherdehnung am Beginn der kritischen Scherbandbildung erklärt werden kann. 2. Dehnungsverteilung eines mechanisch geprägten massiven metallischen Glases Eine Prägung besteht darin, eine Platte metallischen Glases mit zwei Stempel, auf denen eine regelmäßige Anordnung von geradlinigen Kerben angebracht ist, zu belasten. Dadurch wird eine ebenso regelmäßige Anordnung von geradlinigen Kerben auf der Oberfläche des metallischen Glases erzeugt. Die plastische Verformbarkeit der Vit105 Platte im Zugversuch wird durch Prägung im Vergleich zur gegossenen Probe eindeutig verbessert. Die Untersuchung der Härte und des E-Moduls über den Querschnitt der geprägten Probe zeigt die Einbringung von Abwechselnd weichen und harten Regionen an der Oberfläche. Es wurden räumlich aufgelöste Dehnungskarten des geprägten metallischen Glases durch Beugung eines hochenergetischen nanometergroßen Röntgenstrahles erzeugt. Die Ergebnisse offenbaren, dass die durch Prägung eingebrachte plastische Verformung eine räumlich heterogene Atomanordnung erzeugt, welche aus starken Druck- und Zugdehnungsfeldern besteht. Zusätzlich wird eine signifikante Scherdehnung in die Probe eingebracht. Die Wärmebehandlung beseitigt diese heterogene Struktur und führt sie fast auf den Ausgangszustand zurück. Die Analyse der Dehnungstensorkomponenten basierend auf Änderungen im erstem Maximum des Strukturfaktors, q1, zeigt, dass sich Ɛx von der Oberfläche zur Mitte der Platte hin von einer Stauchung in eine Dehnung umwandelt. Im Gegensatz dazu wandelt sich die Komponente Ɛy von der Oberfläche zur Mitte der Platte hin von einer Dehnung in eine Stauchung um. An der Oberfläche unter den Eindrücken, wo Ɛy vernachlässigbar ist, erreicht Ɛx Werte von ca. 1.5 %. Die Verteilungskarten der Hauptdehnungen zeigt, dass beide e1 und e2 unterhalb der Kerben als Stauchungen vorhanden sind. Daraus resultiert das Blockieren und Ablenken der sich ausbreitenden Scherbänder, was an Zugproben im REM beobachtet werden kann. Weiterhin hat der Bereich an der Grenze der geprägten und nicht geprägten Regionen die höchste Restscherdehnung. Mikrostrukturelle Beobachtungen deuten darauf hin, dass solche Bereiche unter Zuglast Keimstellen für neue Scherbänder sind. 3. Restdehnungen in der Umgebung eines einzenen Scherbandes Es wurde ein einzelnes Scherband einer kaltgewalzte Platte mittels Beugung eines hochenergetischen nanometergroßen Röntgenstrahles untersucht. Die strukturellen Unterschiede in der scherinduzierten Zone um ein einzelnes Scherband werden durch die Verteilung der Restdehnungen in SRO und MRO bestimmt. Plastische Verformung führt zu signifikanten Restnormal- und Restscherdehnungen in Entfernungen von mehr als 15 µm um das Scherband. Die Restnormaldehnungen zeigen eine asymmetrische Verteilung, wohingegen die Restscherdehnungen auf beiden Seiten des Scherbandes symmetrisch verteilt sind. Der große Betrag der atomaren Restscherdehnung in der Nähe des Scherbandes führt zur Bildung von neuen Scherbändern. Das Zusammenfallen der Richtung des sich bildenden sekundären Scherbandes und der Orientierung der Restscherdehnung, in der Nähe des primären Scherbandes, demonstriert die dominierende Rolle der Scherdehnung bei weiterer plastischer Verformung in der Nähe des Scherbandes.

Das vorliegende Skript ist aus einer Lehrveranstaltung hervorgegangen, die von mir mehrere Jahre an der Fakultät Wirtschaftswissenschaften der TU Dresden gehalten wurde. Diese Lehrveranstaltung hatte erst die Bezeichnung "Monetäre Risikomaße" und später "Risikomaße". Mehrere frühere Fassungen dieses Skripts, das häufig überarbeitet und erweitert wurde, trugen den Namen Monetäre Risikomaße (Auflagen 1 bis 7). Die einzelnen Kapitel enthalten in der Regel die drei abschließenden Abschnitte "Übungsaufgaben", "Beweise" und "Ergänzung und Vertiefung" mit Material zum jeweiligen Kapitel, das nicht in der Vorlesung vorgetragen wurde.

>Magister Scientiae - MSc / The case of pricing options under constant volatility has been common practise for decades. Yet market data proves that the volatility is a stochastic phenomenon, this is evident in longer duration instruments in which the volatility of underlying asset is dynamic and unpredictable. The methods of valuing options under stochastic volatility that have been extensively published focus mainly on stock markets and on options written on a single reference asset. This work probes the effect of valuing European call option written on a basket of currencies, under constant volatility and under stochastic volatility models. We apply a family of the stochastic models to investigate the relative performance of option prices. For the valuation of option under constant volatility, we derive a closed form analytic solution which relaxes some of the assumptions in the Black-Scholes model. The problem of two-dimensional random diffusion of exchange rates and volatilities is treated with present value scheme, mean reversion and non-mean reversion stochastic volatility models. A multi-factor Gaussian distribution function is applied on lognormal asset dynamics sampled from a normal distribution which we generate by the Box-Muller method and make inter dependent by Cholesky factor matrix decomposition. Furthermore, a Monte Carlo simulation method is adopted to approximate a general form of numeric solution The historic data considered dates from 31 December 1997 to 30 June 2008. The basket contains ZAR as base currency, USD, GBP, EUR and JPY are foreign currencies.

In alkalischen Lösungen führt die Reaktion von Hydroxylionen mit den Si-O-Si-Bindungen des Glasnetzwerks zur Bildung hydratisierter Oberflächen und gelöstem Silikat. Der Grad der Korrosion bzw. der Alterung der Glasfaser ist abhängig von der chemischen Zusammensetzung des Glases und Korrosionslösung sowie von Zeit und Temperatur. Die Untersuchung von Glasfasern verschiedener chemischer Zusammensetzung in NaOH- sowie Zementlösungen zeigte, dass die inhibierende Wirkung von Ca-Ionen zu einem veränderten Korrosionsmechanismus führt. Dies konnte anhand der mechanischen Eigenschaften der Glasfasern sowie rasterelektronenmikroskopischen Untersuchungen gezeigt werden. Während die Korrosion in NaOH-Lösung zu einer ausgeprägten Umwandlung der gesamten äußeren Glasfaserschicht in Reaktionsprodukte führte, zeigten Glasfasern in Zementlösung bei gleichem pH-Wert einen stark lokal begrenzten, punktförmigen Angriff. Daraus resultieren unterschiedliche mechanische Eigenschaften der Glasfasern in Abhängigkeit von der gewählten Korrosionslösung.

RCs (Reverberation Chambers) has historically been used mainly for aerospace and military purposes in EMC (Electromagnetic Compatibility) testing, but the interest also seems to increase in the automotive industry (the development of an international standard for vehicles is in progress). The vehicles of the future will most likely be electrified, wirelessly connected and autonomous, i.e., more control units, more communication systems, and more sensors, will be implemented in the vehicles requiring increased robustness against all possible electromagnetic interferences. EMC testing in an RC is a step in the direction of ensuring this robustness for the future vehicle platforms. Compared to a traditional EMC test method in a fully or semi-AC (Anechoic Chamber), testing in an RC has the advantage that the electromagnetic field will be isotropic, randomly polarized and homogeneous in a statistical sense, i.e., the exposed object will be surrounded by electromagnetic energy from all directions. It can be considered relatively expensive to build a brand new RC with motorized stirrers and associated measurement instrumentation, instead it would be desirable to perform immunity tests in a more cost-effective conductive fabric tent. The great advantage is the flexibility, the tent can be set up almost anywhere, even in already existing semi-ACs, such set-up is referred to as VIRC (Vibrating Intrinsic Reverberation Chamber). This thesis aims to develop a new test method in a VIRC environment. In order to achieve good RC conditions, the electromagnetic field must be statistically Rayleigh distributed. Furthermore, it is of great importance to avoid LoS (Line of Sight) between the antenna and the test object, and to achieve good stirring in the tent. Provided this can be achieved, there are still some challenges by testing in a tent. For example, the classical dwell time of two seconds for immunity testing in EMC is not possible to achieve in a VIRC environment. The validation in this thesis shows that the dwell time or the total exposure time in the tent might be enough to trigger possible malfunctions in today's modern high-speed communication vehicles. Furthermore, it is showed, testing in a VIRC gives good field uniformity and repeatability, and can trigger malfunctions that are not triggered in traditional EMC testing in semi-AC, i.e., ALSE (Absorber-Lined Shielded Enclosure) testing.

An in-depth knowledge of the structure formation process and the resulting dependency of the morphology on the reaction mechanism is a key requirement in order to design application-oriented materials. For twin polymerization, the basic idea of the reaction process is established, and important structural properties of the final nanoporous hybrid materials are known. However, the effects of changing the reaction mechanism parameters on the final morphology is still an open issue. In this work, the dependence of the morphology on the reaction mechanism is investigated based on a previously introduced lattice-based Monte Carlo method, the reactive bond fluctuation model. We analyze the effects of the model parameters, such as movability, attraction, or reaction probabilities on structural properties, like the specific surface area, the radial distribution function, the local porosity distribution, or the total fraction of percolating elements. From these examinations, we can identify key factors to adapt structural properties to fulfill desired requirements for possible applications. Hereby, we point out which implications theses parameter changes have on the underlying chemical structure.

In this thesis we present results about some eigenvalue statistics of the beta-Hermite ensembles, both in the classical cases corresponding to beta = 1, 2, 4, that is the Gaussian orthogonal ensemble (consisting of real symmetric matrices), the Gaussian unitary ensemble (consisting of complex Hermitian matrices) and the Gaussian symplectic ensembles (consisting of quaternionic self-dual matrices) respectively. We also look at the less explored general beta-Hermite ensembles (consisting of real tridiagonal symmetric matrices). Specifically we look at the empirical distribution function and two different scalings of the largest eigenvalue. The results we present relating to these statistics are the convergence of the empirical distribution function to the semicircle law, the convergence of the scaled largest eigenvalue to the Tracy-Widom distributions, and with a different scaling, the convergence of the largest eigenvalue to 1. We also use simulations to illustrate these results. For the Gaussian unitary ensemble, we present an expression for its level density. To aid in understanding the Gaussian symplectic ensemble we present properties of the eigenvalues of quaternionic matrices. Finally, we prove a theorem about the symmetry of the order statistic of the eigenvalues of the beta-Hermite ensembles. / I denna kandidatuppsats presenterar vi resultat om några olika egenvärdens-statistikor från beta-Hermite ensemblerna, först i de klassiska fallen då beta = 1, 2, 4, det vill säga den gaussiska ortogonala ensemblen (bestående av reella symmetriska matriser), den gaussiska unitära ensemblen (bestående av komplexa hermitiska matriser) och den gaussiska symplektiska ensemblen (bestående av kvaternioniska själv-duala matriser). Vi tittar även på de mindre undersökta generella beta-Hermite ensemblerna (bestående av reella symmetriska tridiagonala matriser). Specifikt tittar vi på den empiriska fördelningsfunktionen och två olika normeringar av det största egenvärdet. De resultat vi presenterar för dessa statistikor är den empiriska fördelningsfunktionens konvergens mot halvcirkel-fördelningen, det normerade största egenvärdets konvergens mot Tracy-Widom fördelningen, och, med en annan normering, största egenvärdets konvergens mot 1. Vi illustrerar även dessa resultat med hjälp av simuleringar. För den gaussiska unitära ensemblen presenterar vi ett uttryck för dess nivåtäthet. För att underlätta förståelsen av den gaussiska symplektiska ensemblen presenterar vi egenskaper hos egenvärdena av kvaternioniska matriser. Slutligen bevisar vi en sats om symmetrin hos ordningsstatistikan av egenvärdena av beta-Hermite ensemblerna.

The scientific work is related to the theoretical study of the structural properties of concentrated magnetic fluids. We must be a theoretical investigate of structural properties of magnetic fluid for the effective application and synthesis of magnetic fluid. This work is devoted to investigation of interparticle correlations in magnetic fluids, because the real magnetic fluids are polydisperse in their particle size distribution. magnetic fluids is modeled bidisperse system of hard spheres, in the absence of an external magnetic field. Analytical expressions are provided for the pair distribution function and structure factor . These functions make it possible to analyze the internal structure of ferrofluids. The developed theory is compared with the results of computer simulations conducted at the University of Edinburgh, to determine the scope of applicability of the theory. It is shown that the obtained analytical expressions can be successfully applied in a sufficiently wide range of concentrations with moderate ferroparticles interparticle dipole-dipole interaction. The typical behavior of the pair distribution function and structural factor are analyzed in dependence on the particle size distribution in the system. The analytically structure factor analytically is compared with experimental results. / Научная работа связана с теоретическим изучением структурных свойств концентрированных магнитных жидкостей. Для эффективного применения и синтеза магнитной жидкости необходимо теоретическое исследование ее структурных свойств. Поскольку реальные магнитные жидкости являются полидисперсными по своему гранулометрическому составу, данная работа посвящена исследованию межчастичных корреляций в магнитных жидкостях, которая моделируется бидисперсной системой твердых сфер, в отсутствие внешнего магнитного поля. Определено аналитическое выражение для парной функции распределения и структурного фактора рассеяния. Эти функции дают возможность проанализировать внутреннюю структуру феррожидкостей. Построенная теория сравнивается с результатами компьютерного моделирования, проведенного в университете г. Эдинбург, для определения области применимости теории. Показано, что полученные аналитические выражения могут быть успешно применены в достаточно широкой области концентраций феррочастиц с умеренными межчастичными диполь-дипольными взаимодействиями, сравнимыми с тепловой энергией. Проанализировано типичное поведение парной функции распределения и структурного фактора в зависимости от гранулометрического состава в системе. Структурный фактор, полученный аналитически, сравнивается с результатами эксперимента.

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