Das Forschungsgebiet der Kuprat- oder Hochtemperatursupraleiter (HTSL) ist bis heute einer der lebendigsten Bereiche der Physik kondensierter Materie. Ein besonderer Stellenwert kommt dem normalleitenden Zustand oberhalb TC zu, dessen Verständnis wesentlich zu einer Theorie der Hochtemperatur-Supraleitung beitragen könnte. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Elektronenstruktur von HTSLn der Bi2Sr2CaCu2O8+[delta](Bi2212)-Familie nahe der Fermifläche im normalleitenden Zustand. Die Experimente wurden mittels winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie (ARPES) durchgeführt, wobei die hohe Auflösung in Energie und Impuls recht genaue Rückschlüsse auf die Spektralfunktion und die Übergangs-Matrixelemente erlaubt. Die wichtigsten experimentellen Ergebnisse sind: 1) Hochaufgelöste ARPES-Fermiflächenkarten von Bi2212 und (Pb,Bi)2212 zeigen folgendes Bild: Die Hauptfermifläche ist lochartig und um die Ecken der Brillouinzone zentriert. Weiterer Bestandteil der Elektronenstruktur ist die Schattenfermifläche. Bei reinem Bi2212 treten außerdem extrinsische Beugungskopien der Fermifläche auf. 2) ARPES-Messungen entlang der -M-Richtung von Bi2212 zeigen eine starke Abhängigkeit von der Anregungsenergie, die auf starken Matrixelement-Effekten beruht. Verschiedene Methoden zur Bestimmung von kF zeigen, dass die Daten konsistent mit einer lochartigen Topologie der Hauptfermifläche sind. Des Weiteren wird die Qualität verschiedener Methoden zur Bestimmung von kF bei starken Matrixelement-Effekten bewertet. 3) Die Hauptfermifläche von (Pb,Bi)2212 behält ihre lochartige Topologie über einen großen Dotierungsbereich nahe optimaler Dotierung. 4) Erste hochaufgelöste ARPES-Messungen des Zirkulardichroismus wurden an (Pb,Bi)2212 durchgeführt. In der verwendeten nicht-chiralen Messanordnung wird ein CDAD (Circular Dichroism in the Angular Distribution of Photoelectrons)-Effekt beobachtet, dessen Asymmetrie antisymmetrisch bezüglich der Zweischicht-aufgespaltenen Zustände ist.

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In dieser Doktorarbeit wurde die elektronische Struktur von konventionellen und unkonventionellen Supraleitern untersucht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die dHvA Parameter zu berechnen und mit experimentellen Daten zu vergleichen. Mit Hilfe des Bandstrukturprogrammes FPLO, welches auf der DFT basiert, untersuchten wir Diboride (MgB$_2$ und TaB$_2$) und schwere Fermionenverbindungen (CeMIn$_5$ und PuMGa$_5$, M=Co, Rh, und Ir) innerhalb der LSD-Näherung. / In this thesis theoretical study of the electronic structure of conventional and unconventional superconductor compounds was carried out. The goal was to calculate the dHvA parameters in comparison with available experimental data. By means of FPLO band structure code based on DFT within LSDA we investigated diborides (MgB$_2$ and TaB$_2$) and heavy fermion compounds (CeMIn$_5$ and PuMGa$_5$, M=Co, Rh, and Ir).

Das Forschungsgebiet der Kuprat- oder Hochtemperatursupraleiter (HTSL) ist bis heute einer der lebendigsten Bereiche der Physik kondensierter Materie. Ein besonderer Stellenwert kommt dem normalleitenden Zustand oberhalb TC zu, dessen Verständnis wesentlich zu einer Theorie der Hochtemperatur-Supraleitung beitragen könnte. Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Elektronenstruktur von HTSLn der Bi2Sr2CaCu2O8+[delta](Bi2212)-Familie nahe der Fermifläche im normalleitenden Zustand. Die Experimente wurden mittels winkelaufgelöster Photoemissionsspektroskopie (ARPES) durchgeführt, wobei die hohe Auflösung in Energie und Impuls recht genaue Rückschlüsse auf die Spektralfunktion und die Übergangs-Matrixelemente erlaubt. Die wichtigsten experimentellen Ergebnisse sind: 1) Hochaufgelöste ARPES-Fermiflächenkarten von Bi2212 und (Pb,Bi)2212 zeigen folgendes Bild: Die Hauptfermifläche ist lochartig und um die Ecken der Brillouinzone zentriert. Weiterer Bestandteil der Elektronenstruktur ist die Schattenfermifläche. Bei reinem Bi2212 treten außerdem extrinsische Beugungskopien der Fermifläche auf. 2) ARPES-Messungen entlang der -M-Richtung von Bi2212 zeigen eine starke Abhängigkeit von der Anregungsenergie, die auf starken Matrixelement-Effekten beruht. Verschiedene Methoden zur Bestimmung von kF zeigen, dass die Daten konsistent mit einer lochartigen Topologie der Hauptfermifläche sind. Des Weiteren wird die Qualität verschiedener Methoden zur Bestimmung von kF bei starken Matrixelement-Effekten bewertet. 3) Die Hauptfermifläche von (Pb,Bi)2212 behält ihre lochartige Topologie über einen großen Dotierungsbereich nahe optimaler Dotierung. 4) Erste hochaufgelöste ARPES-Messungen des Zirkulardichroismus wurden an (Pb,Bi)2212 durchgeführt. In der verwendeten nicht-chiralen Messanordnung wird ein CDAD (Circular Dichroism in the Angular Distribution of Photoelectrons)-Effekt beobachtet, dessen Asymmetrie antisymmetrisch bezüglich der Zweischicht-aufgespaltenen Zustände ist.

The interplay of partially filled d- or f-electron shells with conduction-band electrons is a key ingredient in new rare-earth transition-metal compounds for the emergence of unusual electronic and magnetic properties. Among which unconventional superconductivity is one of the most studied. Despite many years of intensive experimental investigations and plenty promising theoretical models, unconventional superconductivity still remains hotly debated a very rich topic. One of the fundamental unsolved problems for condensed-matter physicists is the mechanism that causes the electrons to form anisotropic superconductivity. Since electrons in the vicinity of the Fermi level are primarily responsible for superconductivity, in order to better understand the mechanism giving rise to this phenomenon and the origin of complex forces between correlated electrons, knowledge of the Fermi surface and band selective effective mass is essential. Of the many techniques used to study electronic band-structure properties, measurements of quantum oscillations in the magnetization, so-called de Haas-van Alphen (dHvA) effect, in combination with band-structure calculations is the traditional proven tool for studying Fermi-surface topology and quasiparticle effective mass. In the present work, electronic structure and Fermi-surface properties of Ybsubstituted heavy fermion superconductor CeCoIn5 and iron based ternary phosphides LaFe2P2 and CeFe2P2 have been investigated by means of dHvA measurements. For these measurements, capacitive cantilever-torque magnetometry was utilized. In Ce1−xYbxCoIn5, the evolution of the Fermi surface and effective mass was studied as a function of Yb concentration. The observed topology change is consistent with what is expected from the band-structure calculations. For a small Yb concentration, x = 0.1, the band-structure topology and the effective masses remain nearly unchanged compared to CeCoIn5. This contrasts clearly modified Fermi surfaces and light, almost unrenormalized effective masses for x = 0.2 and above. For LaFe2P2 and CeFe2P2, the obtained effective masses are light. Good agreement between the calculated and measured dHvA frequencies was identified only for LaFe2P2. However, for CeFe2P2 strong disagreement was observed. Moreover, different CeFe2P2 single crystals reveal different experimental results. In order to reconcile the results of the dHvA measurements and density-functional-theory calculations more work is necessary.

In dieser Doktorarbeit wurde die elektronische Struktur von konventionellen und unkonventionellen Supraleitern untersucht. Das Ziel dieser Arbeit war es, die dHvA Parameter zu berechnen und mit experimentellen Daten zu vergleichen. Mit Hilfe des Bandstrukturprogrammes FPLO, welches auf der DFT basiert, untersuchten wir Diboride (MgB$_2$ und TaB$_2$) und schwere Fermionenverbindungen (CeMIn$_5$ und PuMGa$_5$, M=Co, Rh, und Ir) innerhalb der LSD-Näherung. / In this thesis theoretical study of the electronic structure of conventional and unconventional superconductor compounds was carried out. The goal was to calculate the dHvA parameters in comparison with available experimental data. By means of FPLO band structure code based on DFT within LSDA we investigated diborides (MgB$_2$ and TaB$_2$) and heavy fermion compounds (CeMIn$_5$ and PuMGa$_5$, M=Co, Rh, and Ir).

Auf Basis zentraler Forschungsfragen, die aktuell an inhaltliche Ausrichtung, Verfahrensablauf und Methodik der Umweltprüfung als integrativem Bestandteil von Planungsprozessen gestellt werden sowie im Hinblick auf die aus der Novellierung der UVP-Richtlinie resultierenden Anpassungsbedarfe stellt der vorliegende Beitrag erste Ergebnisse eines Forschungsvorhabens zur Integration von ‚Fläche‘ als Bewertungsfaktor in die Strategische Umweltprüfung (SUP) vor. Dazu wird angeknüpft an das komplexe Problemfeld einer weiterhin steigenden Flächeninanspruchnahme und die im Hinblick auf Gegensteuerungsmöglichkeiten diskutierten planerischen Ansätze und Instrumente. Anhand eines Analyserasters werden Kernergebnisse einer fallstudienbasierten Dokumentenanalyse zur gegenwärtigen Praxis der Thematisierung von ‚Fläche‘ in der SUP zur Diskussion gestellt, bevor erste konzeptionelle Ansätze einer Weiterentwicklung der Prüfmethodik skizziert werden.

Die Durchdringung von Kuben ist in den vergangenen Jahren eines meiner Themen. Ausgehend von platonischen Körpern bildet der Tetraeder die “Stella Octangula“ aus zwei Tetraedern. Den doppelten Kubus habe ich bei der Zirkelkonstruktion der Blume des Lebens entdeckt. Durch abwechselnde Faltung des Zeichenblattes durch den Mittelpunkt, entlang der Linien zu den Ecken des Sechsecks, entfaltet sich ein Stern. Zwei Sterne fügen sich zu zwei Würfeln. Aus einer “BdL“ lassen sich die Pyramide, Ikosaeder, Tetraeder und ein Fünfeck ablesen. Die Verbindung von zwei BdL-Konstruktionen lässt einen Doppelwürfel entstehen. Zwei Würfel beinhalten eine regelmäßige hexagonale Fäche. Die Außenmaße sind in einem Würfel enthalten.

The interplay of partially filled d- or f-electron shells with conduction-band electrons is a key ingredient in new rare-earth transition-metal compounds for the emergence of unusual electronic and magnetic properties. Among which unconventional superconductivity is one of the most studied. Despite many years of intensive experimental investigations and plenty promising theoretical models, unconventional superconductivity still remains hotly debated a very rich topic. One of the fundamental unsolved problems for condensed-matter physicists is the mechanism that causes the electrons to form anisotropic superconductivity. Since electrons in the vicinity of the Fermi level are primarily responsible for superconductivity, in order to better understand the mechanism giving rise to this phenomenon and the origin of complex forces between correlated electrons, knowledge of the Fermi surface and band selective effective mass is essential. Of the many techniques used to study electronic band-structure properties, measurements of quantum oscillations in the magnetization, so-called de Haas-van Alphen (dHvA) effect, in combination with band-structure calculations is the traditional proven tool for studying Fermi-surface topology and quasiparticle effective mass. In the present work, electronic structure and Fermi-surface properties of Ybsubstituted heavy fermion superconductor CeCoIn5 and iron based ternary phosphides LaFe2P2 and CeFe2P2 have been investigated by means of dHvA measurements. For these measurements, capacitive cantilever-torque magnetometry was utilized. In Ce1−xYbxCoIn5, the evolution of the Fermi surface and effective mass was studied as a function of Yb concentration. The observed topology change is consistent with what is expected from the band-structure calculations. For a small Yb concentration, x = 0.1, the band-structure topology and the effective masses remain nearly unchanged compared to CeCoIn5. This contrasts clearly modified Fermi surfaces and light, almost unrenormalized effective masses for x = 0.2 and above. For LaFe2P2 and CeFe2P2, the obtained effective masses are light. Good agreement between the calculated and measured dHvA frequencies was identified only for LaFe2P2. However, for CeFe2P2 strong disagreement was observed. Moreover, different CeFe2P2 single crystals reveal different experimental results. In order to reconcile the results of the dHvA measurements and density-functional-theory calculations more work is necessary.

An LKW-Achsen werden hohe Anforderungen an Sauberkeit und Lackhaftung gestellt. Lackbenetzungsstörende Substanzen (LBS) müssen deshalb vor dem Lackierprozess entfernt werden. Ohne eine inlinefähige 100%-Kontrolle auf LBS können die Qualitätsanforderungen nicht erreicht werden. Am Beispiel einer inlinefähigen Detektion von LBS wird auf die Vorgehensweise bei F&E-Projekten des Fraunhofer IVV eingegangen: Anpassung des Messsystems an den Anwendungsfall, Erprobung der Messung am realen Objekt, Erstellung von Konzepten zur Umsetzung der Mess- und Kontrollaufgabe, Integration des Detektionsmoduls in die Fertigungslinie