Spelling suggestions: "subject:"hybridsystem"" "subject:"hybridsysteme""
11 |
Värdet av lokala nyheter : En kvantitativ studie om hur traditionella lokala medier samspelar med FacebookEl Khouri, Gabriella, Fouchenette, Mimmi January 2020 (has links)
Den här studien har undersökt hur traditionella och sociala medier samspelar med varandra i ett medieekologiskt system och hur lokala tidningar interagerar med sin publik på Facebook. Studien har genomförts genom en kvantitativ enkätstudie om lokaljournalistikens roll, och genom en textanalys av datainsamling från två lokala tidningars Facebookinlägg. De två tidningar som analyserades var Helsingborgs Dagblad och Piteå-Tidningen. Enkätresultatet visade att lokaljournalistiken fortfarande har en betydelsefull roll för läsarna och traditionella medier kommer inte att ersättas av sociala medier utan de kommer att samspela i ett så kallat hybridsystem. Resultatet från textanalysen visade att lokaltidningarna använder Facebook som en plats för att nå ut till en större publik, däremot inte som en plats för att ge läsarna mer utrymme i samhällsdebatten.
|
12 |
Impact of production strategies on inventory management - A case study at a Paper Mill / Produktionsstrategiers inverkan på lagerstyrning - En fallstudie på ett pappersbrukAli, Zakariya, Qya, Josef January 2023 (has links)
Kundundersökningar har visat att det undersökta pappersbruket bör förbättra sina leveransledtider. En lösning för detta anses vara en förändring av nuvarande produktionsstrategi. Den nuvarande produktionsstrategin är kundorderproduktion och de alternativa strategierna som kommer att undersökas under studien är lagerorderproduktion och hybridsystem. Syftet med studien är att undersöka, jämföra och analysera olika produktionsstrategier (lagerorderproduktion, kundorderproduktion och hybridsystem) samt att utvärdera deras inverkan på lagerstyrningen. För att uppnå syftet har studien baserats på tre frågeställningar: Vilka för- och nackdelar har produktionsstrategierna på färdigvarulagret samt vilka nyckeltal behöver identifieras? Vilka problem gällande produktion- och lagerstyrning stöter en produktionsplanerare i ett pappersbruk på? Vilken påverkan har produktionsstrategierna på färdigvarulagret hos det undersökta pappersbruket utifrån identifierade nyckeltal. Frågeställningarna besvarades genom att utföra en litteraturstudie om olika produktionsstrategier och lagerstyrning. Med hjälp av litteraturstudien har lämpliga nyckeltal identifierats för att analysera inverkan på lagerstyrning. Utöver litteraturstudien har intervjuer utförts för att skapa en bredare förståelse kring hur det undersökta pappersbruket i helhet ser på produktionsstrategier och dess inverkan på lagerstyrning. Slutligen utfördes en deskriptiv analys för att beräkna de identifierade nyckeltalen. Resultatet från första frågeställningen visade att olika produktionsstrategier kan bidra med olika för- och nackdelar. Dessutom anses en fördel vara en bidragande faktor till en nackdel, exempelvis för hybridsystem kan en förbättring av leveranstider medföra till problem med lagerfyllning. Det är viktigt att även ta hänsyn till hur marknaden ser ut och vilka faktorer som kan påverka samt vad kunderna efterfrågar. Resultatet från andra frågeställningen presenterade tre sammanfattande problem från de utförda intervjuerna om nuvarande produktionsstrategi och lagerstyrning. När det gäller valet av produktionsstrategi ansåg majoriteten av intervjupersonerna att produktionsstrategin hybridsystem har bäst inverkan på lagerstyrningen endast om ett antal villkor uppfylls. Villkoren är att företaget arbetar med stora volymer, har många kunder och erhåller en hög efterfrågan på standardprodukter. För frågeställning tre visade sig att produkt A hade lägst lagerföringskostnad medan produkt C hade högst lagerföringskostnad. För nyckeltalet genomloppstid visade sig att produkt C tog kortast tid och produkt B istället tog längst tid. När det gäller lägsta lagernivå finns det inga bestämda lagernivåer eller beställningspunkt som det undersökta pappersbruket förhåller sig till under produktion mot kundorder. Det resulterar till att den lägsta lagernivån är lika med noll. Om företaget producerar mot lagerorder kommer lägsta lagernivå vara 14 800 ton/år för produkt A, 20 891 ton/år för produkt B och 23 161 ton/år för produkt C. Däremot för ett hybridsystem måste företaget ta hänsyn till genomloppstiden eftersom det påverkar valet av lägsta lagernivå. Produkter med en längre genomloppstid erhåller en lägsta lagernivå nära till den förväntade producerade volymen. Produkter med kortare genomloppstid kan därmed produceras utan att begränsa produktion av resterande produkter därför kan de lagras i lägre volymer. Slutsatsen av studien är att företaget bör ändra produktionsstrategi till ett hybridssystem med hänsyn till det presenetrade resultatet och en ständig analys av marknaden. / <p>Examensarbetet är utfört vid Institutionen för teknik och naturvetenskap (ITN) vid Tekniska fakulteten, Linköpings universitet</p>
|
13 |
Optimierendes Energiemanagement von Brennstoffzelle-Direktspeicher-HybridsystemenBocklisch, Thilo 29 March 2010 (has links)
Die Dissertation beschreibt ein neues optimierendes Energiemanagement-Verfahren für Brennstoffzelle-Direktspeicher-Hybridsysteme. Den Ausgangspunkt bildet die Analyse der Schwankungseigenschaften spezifischer Energiezeitreihen: des Photovoltaik-Energieangebots und des elektrischen Verbrauchs von Haushalten. Konzepte zur zeitgestaffelten Zerlegung, Modellierung und Prognose werden vorgestellt.
Der zweite Teil der Dissertation beschäftigt sich mit den Grundlagen von Aufbau und Funktion eines Brennstoffzelle-Direktspeicher-Hybridsystems und präsentiert Ergebnisse experimenteller und theoretischer Untersuchungen einer PEM-Brennstoffzelle, einer Supercap-Einheit, einer Lithium-Ionen Batterie sowie eines speziell entwickelten DC/DC-Wandlers. Praxistaugliche Modelle zur Beschreibung des Klemmenverhaltens, des Ladezustands und der auftretenden Wandlungsverluste werden vorgestellt.
Der dritte Teil der Dissertation präsentiert ein neues optimierendes Energiemanagement-Verfahren. Optimierungsziele sind die Minimierung des Wasserstoffverbrauchs bei gleichzeitiger Reduzierung der dynamischen Brennstoffzellen-Beanspruchung. Das Verfahren basiert auf den drei Steuerungsebenen: Primärregelung, Sekundärregelung und Systembetriebsführung. Schwerpunkt bildet die Sekundärregelung auf der Basis einer speziellen Struktur aus Laderegler und Lastfolgeregler sowie zwei Blöcken zur aktiven Begrenzung des Leistungsgradienten und des Arbeitsbereichs der Brennstoffzelle.
Die Funktion und Leistungsfähigkeit des Energiemanagement-Verfahrens werden an einem Simulations- und an einem Experimentiersystem nachgewiesen. Anwendungsbeispiele werden gegeben. / The dissertation presents a new optimizing energy management concept for fuel cell-direct storage-hybrid systems. Initially, the characteristics of specific energy time series are investigated on the basis of real measurement data. A new concept for the multi-scale analysis, modelling and prediction of fluctuating photovoltaic supply and electric load demand profiles is developed.
The second part of the dissertation starts with a discussion of the benefits of and the basic coupling and control principles for fuel cell-direct storage-hybrid systems. The typical characteristics of a PEM-fuel cell, a metal hydride hydrogen storage, a lithium-ion battery and a supercap unit are presented. A new modular DC/DC-converter is described. Results from experimental and theoretical investigations of the individual components and the overall hybrid system are discussed. New practicable models for the voltage-current-curve, the state of charge behaviour and the conversion losses are presented.
The third part of the dissertation explains the new energy management concept. The optimization of power flows is achieved by a control-oriented approach, employing a) the primary control of bus voltage and fuel cell current, b) the secondary control to limit fuel cell current gradient and operating range and to perform direct storage charge control, and c) the system control to optimally adjust secondary control parameters aiming for a reduction of dynamic fuel cell stress and hydrogen consumption.
Results from simulations and experimental investigations demonstrate the benefits and high capabilities of the new optimizing energy management concept. Examples of stationary and portable applications conclude the dissertation.
|
14 |
The electricity demand andsupply in El Espino : Alternatives for diversification of renewabletechnologies / Energitillförseln i El Espino : Alternativ för diversifiering av förnybara energiteknologierGranqvist, Jessica, Gao, Lily January 2019 (has links)
The use of alternative fuels, particularly renewable energy sources, has been an important strategy to achieve greenhouse gas emission reductions. In Bolivia, many rural areas struggle with an unreliable power supply. The most common electricity solution in such isolated areas is to have off-grid systems, where hybrid systems have become a feasible solution. In this study, a hybrid system in the rural village El Espino is optimized using a linear programming tool called MicroGridsPy. Currently, the village is powered by a hybrid system consisting of solar photovoltaics, a diesel generator and lead-acid batteries as a storing system. To optimize the system in a sustainable way, considering economic, environmental and social aspects, two wind turbines of the nominal capacities 5 and 10 kW are studied and introduced to the hybrid system. To find synergies between the wind and solar energy, the irradiance and wind speed of the study area are simulated using a Weather Research and Forecasting (WRF) model. The power output from the wind turbines can then be obtained by modelling the power curves and then be added to the optimization model. The optimization is performed both with and without the wind turbines to evaluate the impact of them. In the optimization model, characteristics of the components, techno-economic parameters, including investment costs, and constraints such as renewable penetration, and cost of the curtailment are set. The obtained results include that the wind speed is higher during the winter season, and that the wind power output, regardless of turbine size, is proportional to the wind speed. Furthermore, the 10 kW wind turbine is proven to be the most suitable for the system of the two compared. The economical values of the system, such as NPC and LCOE are higher, the higher the renewable penetration, but lower for the system with wind turbines. This implicates that adding wind energy to the hybrid system could be beneficial from both an environmental and economical point of view. One conclusion that can be drawn is that wind turbines are a feasible technology for rural electrification, and that the optimization tool is sensitive to cost. Furthermore, it is found that the wind and solar energy are suitable complements to each other both season wise and daily. / Användningen av alternativa bränslen, särskilt förnybara energikällor, har varit en viktig strategi för att minska utsläppen av växthusgaser. I Bolivia kämpar många landsbygdsområden med en opålitlig strömförsörjning. Den vanligaste lösningen för elektricitet i sådana områden är off-grid system, där hybridsystem har blivit en lämplig lösning. I denna studie, optimeras ett hybridsystem beläget i byn El Espino, med ett linjärt programmeringsverktyg; MicroGridsPy. För närvarande drivs byn av ett hybridsystem bestående av solceller, en dieselgenerator och blybatterier för att lagra energin. För att optimera systemet på ett hållbart sätt, utifrån ett ekonomiskt, miljömässigt och socialt perspektiv, studeras två vindturbiner med de nominella kapaciteterna 5 och 10 kW, för att sedan introduceras till hybridsystemet. För att göra detta simuleras områdets solstrålning och vindhastighet med hjälp av en WRF-modell (Weather Research and Forecast). Effekten från vindturbinerna kan då erhållas genom att modellera effektkurvorna, och kan därefter läggas till i optimeringsmodellen. Optimeringen utförs både med och utan vindturbiner för att på så sätt utvärdera deras inverkan på systemet. I optimeringsmodellen fastställs egenskaper hos komponenterna, techno-ekonomiska parametrar, inklusive investeringskostnader och begränsningar såsom förnybar penetration och kostnad för energispill. De erhållna resultaten visade bland annat att vindhastigheten är högre under vintersäsongen, och att effekten är proportionell mot vindhastigheten, oavsett storlek på vindturbin. Vidare har vindturbinen med kapacitet 10 kW visat sig vara den mest lämpade för systemet av de två jämförda. Systemets ekonomiska värden, såsom NPC och LCOE, är högre, ju högre förnybar penetration, men lägre för systemet med vindturbiner. Detta implicerar att vindenergi kan vara till nytta för hybridsystemet, både ur miljösynpunkt och ur en ekonomisk synvinkel. En slutsats som kan dras är att vindturbiner är en passande teknik för landsbygdselektrifiering, och att optimeringsverktyget som användes är känslig mot kostnader. Vidare konstateras att vind- och solenergi kompletterar varandra både säsongsvis och på daglig basis.
|
15 |
Comparative LCA model on renewable power solutions for off-grid radio base stationsBondesson, Anna January 2010 (has links)
Globally, there are approximately 900 000 telecommunication radio base station sites (RBS-sites)located in areas without access to the electrical grid. Traditionally, these sites are powered by dieselgenerators, consuming large amounts of fossil diesel fuel. Diesel combustion is connected both toenvironmental impacts and high economical expenses for the mobile operators. As the mobilenetwork expansion is increasingly located in off-grid areas of developing countries, the search forrenewable power alternatives has been intensified. This Master thesis presents results from a life cycle assessment (LCA) of photovoltaic and windturbine hybrid power configurations for off-grid RBS-sites. The LCA covers environmental impactsfrom all life cycle activities of the hybrid system: from raw material extraction, manufacturing, andtransportation, to on-site usage, and disposal. To enable assessment of variable hybrid configurations, four scalable sub-models were constructed:one diesel sub-model including the generator and yearly diesel consumption, one back-up batterysub-model, one PV module sub-model and one wind turbine sub-model. Included in the sub-modelswere required site equipment; e.g. foundations for generators, PV modules and battery banks, powerconverters, fuel tanks and possible housings. The number of generators, liters of fuel consumed peryear, number of battery cells, square meters of PV module and number of wind turbines were set asvariables. Hereby RBS-sites with different capacities and availability of renewable source could bemodeled. A hybrid configuration including 21 square meters photovoltaic modules, one wind turbine, a storageof 36 (12 V) batteries and one generator back-up consuming 1500 liters of diesel fuel per year wasevaluated. The hybrid site represents between 11 and 16 percent of the different environmentalimpact potentials, global warming potential specifically representing 13 percent, caused by acorresponding traditional diesel site consuming 20000 liters of fuel per year. The most importantparameters influencing the environmental performance of the renewable hybrid site following thediesel fuel production and combustion are the production energy mix and energy intensive processesincluding the up-stream silicon and lead processing. The thesis confirmed great environmental benefits of using wind and solar power at RBS-sites. Theadditional gain of applying wind power when feasible to decrease the PV module area or batterycapacity required was also demonstrated. The great importance of manufacturing location andelectricity mix should encourage Ericsson to map supplier manufacturing locations, searchingpossibilities to decrease the environmental impacts from the manufacturing phase of the differentsub-systems. / Idag finns det omkring 5 miljoner radiobasstationer i det i det globala telekomnätet, varav 900000 ärbelägna i områden utan tillgång till elektricitet. Traditionellt drivs dessa stationer av dieselgeneratorersom konsumerar stora mängder diesel. Dieselförbränningen bidrar både till lokala och globalamiljöeffekter samt höga driftkostnader för mobiloperatörerna. Expansionen av mobilnätet sker i alltstörre utsträckning i områden i utvecklingsländer utan elförsörjning, vilket har ökat intresset föralternativa kraftkällor. Inom examensarbetet har ett redskap för jämförande livscykelanalys (LCA) av förnyelsebara krafthybridlösningarför radiobasstationer utvecklats. Hybriderna kombinerar solceller och vindturbinermed dieselförbränning och batterier. Genom att använda LCA inkluderas miljöeffekter från alla steg i hybridsystemets livscykel; frånutvinning av råmaterial och tillverkning av sub-system, transport, användning på RBS-siten till denslutliga avvecklingen. För att kunna utvärdera olika hybridkonfigurationer skapades 4 olika delmodeller: en delmodell fördieselförbränning innefattande generator och dieselkonsumption, en batteri-delmodell, en PVdelmodellsamt en vindturbin-delmodell. Delmodellerna inkluderar även nödvändiga komponentersom betonggrund till generatorer, PV-modulerna och batteribanken. Antal dieselgeneratorer,battericeller, vindturbiner samt PV-moduler och liter dieselkonsumption kan varieras för att simuleraen specifik anläggning. En hybridlösning med 21 m2 solceller, en vindturbin, 36 stycken (12V) battericeller och endieselgenerator som konsumerar 1500 liter diesel per år analyserades. Hybridlösningen ger upphovtill miljöeffekter motsvarande mellan 11 och 16 procent, global uppvärmning motsvarande 13procent, av miljöeffekterna orsakade av en traditionell dieselkonfiguration som konsumerar omkring20000 liter diesel per år. Betydelsefulla parametrar som påverkar miljöeffekterna frånhybridlösningen förutom produktion och förbränning av diesel är vilken elektricitetsmix somanvänds vid tillverkning av de olika komponenterna och energiintensiva processer som kisel- ochblyframställning. Resultaten tydliggör de stora minskningar av miljöeffekterna som en övergång från dieselförbränningtill sol- och vindkraft på RBS-anläggningar kan ge. Den relativa förbättringen av att installeravindturbiner för att minimera mängden sol- och battericeller har även visats. Betydelsen avproduktionsplats och elektricitetsmix för den totala miljöpåverkan bör motivera Ericsson attkartlägga och välja tillverkare som innebär ett litet bidrag till de totala miljöeffekterna.
|
16 |
The use of a holistic machine simulation for the development of hydraulic hybrid modules to reduce transient engine-out emissionsBrinkschulte, Lars, Pult, Felix, Geimer, Marcus 25 June 2020 (has links)
In contrast to constant operating states, particle and NOx emissions of internal combustion engines are significantly higher during transient operating states, which occur repeatedly at working cycles of mobile machines. This paper therefore deals with the conception, development and testing of hydraulic hybrid systems to reduce these emissions by phlegmatization of the engine. A wheel loader with its machine-typical working cycle serves as an example for the investigation of the benefits of such a system. Therefore, model based development techniques are used. In a holistic machine simulation, four different typical wheel loader cycles were carried out and the optimum size of the hydraulic accumulator for the hybrid system is identified by a parameter variation. The lowest emitted emissions and the smallest construction dimensions are the key elements for the accumulator selection. With an optimal hydraulic accumulator, a reduction in particle emissions of up to 29.4 % is achieved in one of the cycles investigated.
|
17 |
DrillBeyond: Processing Multi-Result Open World SQL QueriesEberius, Julian, Thiele, Maik, Braunschweig, Katrin, Lehner, Wolfgang 11 July 2022 (has links)
In a traditional relational database management system, queries can only be defined over attributes defined in the schema, but are guaranteed to give single, definitive answer structured exactly as specified in the query. In contrast, an information retrieval system allows the user to pose queries without knowledge of a schema, but the result will be a top-k list of possible answers, with no guarantees about the structure or content of the retrieved documents. In this paper, we present DrillBeyond, a novel IR/RDBMS hybrid system, in which the user seamlessly queries a relational database together with a large corpus of tables extracted from a web crawl. The system allows full SQL queries over the relational database, but additionally allows the user to use arbitrary additional attributes in the query that need not to be defined in the schema. The system then processes this semi-specified query by computing a top-k list of possible query evaluations, each based on different candidate web data sources, thus mixing properties of RDBMS and IR systems. We design a novel plan operator that encapsulates a web data retrieval and matching system and allows direct integration of such systems into relational query processing. We then present methods for efficiently processing multiple variants of a query, by producing plans that are optimized for large invariant intermediate results that can be reused between multiple query evaluations. We demonstrate the viability of the operator and our optimization strategies by implementing them in PostgreSQL and evaluating on a standard benchmark by adding arbitrary attributes to its queries.
|
18 |
Decentralized Secondary Frequency Control in an Optimized Diesel PV Hybrid SystemVieira Turnell, Alice January 2018 (has links)
This research argues that a diesel-based isolated electrical system can be optimized byintegrating a high share of solar photovoltaic (PV) generation and that the frequencystability of such system can be improved by including the PV participation in frequencyregulation. A case study is developed in order to explore an island’s expansion of theinstalled generating capacity and its optimization. This study uses the tool HOMER tosolve the optimization problem and PowerFactory to verify the frequency stability of theproposed system. The PV integration allows for a reduction of diesel fuel consumption,emissions and generation costs. Additionally, in high PV penetration scenarios, the reducedinertia in such systems can lead to high frequency deviations that may trip the systemprotection. The study demonstrates that the instantaneous frequency deviation after a loadand generation imbalance can be reduced by designing the PVs to operate with an allocatedreserve and a decentralized time-based secondary frequency control. The frequency stabilitywas achieved after different disturbance scenarios under high PV penetration and reducedavailable inertia, indicating that high PV integration is economically and technically feasiblein small island grids. / I detta examensarbete studeras hur ett dieselbaserat och isolerat elsystem kan optimeras genom att integrera en hög andel solceller (PV) i elproduktionen och att frekvensstabilitet kan förbättras när PV användas i regleringen. En fallstudie har utvecklats under denna forskning för att analysera en ökning av den installerade generationskapacitet vid en ö samt hur detta kan optimeras. I denna studie användas verktyget HOMER för modeloptimering och PowerFactory för att testa den optimerade systemfrekvens stabilitet. Med PV generation kan diesel konsumption, utsläpp och kostnader minskas för hela systemet. En hög andel PV i generationen reducerar elsystemet totala svängmassa vilket kan ledda till avvikelser i systemfrekvensen som kan ursaka att skyddsystem aktiveras. Studien demonstrerar att den momentana systemavvikelsen efter en obalans kan reduceras genom att designa PV i systemet med en allokerad reserv och en decentraliserad och tidsbaserad sekundär frekvensreglering. Frekvensstabiliteten nåddes i olika obalans scenarier med hög andel solcellgeneration och misnkat svängsmassa. Detta tyder på att en hög andel PV integration är både ekonomisk- och tekniskt möjligt i mindre elsystem.
|
19 |
Theory of Excitation Energy Transfer in Nanohybrid SystemsZiemann, Dirk 25 November 2020 (has links)
Im Folgenden werden Transferprozesse in Nanohybridsystemen theoretisch untersucht.
Diese Hybridsysteme sind vielversprechende Kandidaten für neue optoelektronische Anwendungen und erfahren daher ein erhebliches Forschungsinteresse.
Jedoch beschränken sich Arbeiten darüber hauptsächlich auf experimentelle Untersuchungen und kaum auf die dazugehörige theoretische Beschreibung.
Bei den theoretischen Betrachtungen treten entscheidende Limitierungen auf.
Es werden entweder Details auf der atomaren Ebene vernachlässigt oder Systemgrößen betrachtet, die wesentlich kleiner als im Experiment sind.
Diese Thesis zeigt, wie die bestehenden Theorien verbessert werden können und erweitert die bisherigen Untersuchungen durch die Betrachtung von vier neuen hoch relevanten Nanohybridsystemen.
Das erste System ist eine Nanostruktur, die aus einem Au-Kern und einer CdS-Schale besteht.
Beim zweiten System wurde eine ZnO/Para-Sexiphenyl Nanogrenzfläche untersucht.
Die zwei anderen Systeme beinhalten jeweils einen CdSe-Nanokristall, der entweder mit einem Pheophorbide-a-Molekül oder mit einem röhrenförmigen Farbstoffaggregat wechselwirkt.
In allen Systemen ist der Anregungsenergie-Transfer ein entscheidender Transfermechanismus und steht im Fokus dieser Arbeit.
Die betrachteten Hybridsysteme bestehen aus zehntausenden Atomen und machen daher eine individuelle Berechnung der einzelnen Subsysteme sowie deren gegenseitiger Wechselwirkung notwendig.
Die Halbleiter-Nanostrukturen werden mit der Tight-Binding-Methode und der Methode der Konfigurationswechselwirkung beschrieben.
Für das molekulare System wird die Dichtefunktionaltheorie verwendet.
Die dazugehörigen Rechnungen wurden von T. Plehn ausgeführt.
Das metallische Nanoteilchen wird durch quantisierte Plasmon-Moden beschrieben.
Die verwendeten Theorien ermöglichen eine Berechnung von Anregungsenergietransfer in Nanohybridsystemen von bisher nicht gekannter Systemgröße und Detailgrad. / In the following, transfer phenomena in nanohybrid systems are investigated theoretically.
Such hybrid systems are promising candidates for novel optoelectronic devices and have attracted considerable interest.
Despite a vast amount of experimental studies, only a small number of theoretical investigations exist so far.
Furthermore, most of the theoretical work shows substantial limitations by either neglecting the atomistic details of the structure or drastically reducing the system size far below the typical device extension.
The present thesis shows how existing theories can be improved.
This thesis also expands previous theoretical investigations by developing models for four new and highly relevant nanohybrid systems.
The first system is a spherical nanostructure consisting of an Au core and a CdS shell.
By contrast, the second system resembles a finite nanointerface built up by a ZnO nanocrystal and a para-sexiphenyl aggregate.
For the last two systems, a CdSe nanocrystal couples either to a pheophorbide-a molecule or to a tubular dye aggregate.
In all of these systems, excitation energy transfer is an essential transfer mechanism and is, therefore, in the focus of this work.
The considered hybrid systems consist of tens of thousands of atoms and, consequently, require an individual modeling of the constituents and their mutual coupling.
For each material class, suitable methods are applied.
The modeling of semiconductor nanocrystals is done by the tight-binding method, combined with a configuration interaction scheme.
For the simulation of the molecular systems, the density functional theory is applied.
T. Plehn performed the corresponding calculations.
For the metal nanoparticle, a model based on quantized plasmon modes is utilized.
As a consequence of these theories, excitation energy transfer calculations in hybrid systems are possible with unprecedented system size and complexity.
|
20 |
Nonlinear Dynamics of Spins Coupled to an OscillatorZech, Paul 07 July 2022 (has links)
Dynamische Systeme mit Gedächtnis spielen in verschiedensten Anwendungen und Forschungsgebieten eine wesentliche Rolle. Gedächtnis bedeutet dabei, dass das zukünftige Systemverhalten nicht nur durch den aktuellen Zustand festgelegt wird, sondern im Allgemeinen auch durch vergangenen Zustände. Ein prominenter Vertreter für dieses Verhalten ist die Hysterese. Aufgrund der unterschiedlichen Mechanismen, welche zum Auftreten von Hysterese führen können, haben sich eine Vielzahl an Modellen etabliert, um diese zu beschreiben und zu modellieren. Zwei häufig verwendete Modelle sind dabei das Random Field Ising-Model und das Preisach-Model. Beide Modelle unterscheiden sich grundlegend in der Art, wie es zu Hysterese kommt. Während beim Random Field Ising-Model Hysterese aufgrund der Wechselwirkung benachbarter Spins auftritt, benutzt das Preisach-Model hingegen eine Vielzahl an elementaren bistabilen Relais, um komplexes hysteretisches Verhalten abzubilden. Trotz dieser Unterschiedlichkeit zeigen beide Modelle ähnliche Eigenschaften wie return point memory und wipe-out. Wir wollen in dieser Arbeit das dynamische Verhalten eines einfachen harmonischen Oszillators untersuchen, welcher mithilfe eines Feedback-Loops an ein hysteretisches Spinsystem gekoppelt wird. Es soll das Verhalten dieses Hybrid-Systems, das sowohl aus kontinuierlichen als auch aus diskreten Variablen besteht, für verschieden große Spinsysteme untersucht werden. Wir konzentrieren uns dabei auf drei vereinfachte Spinkonfigurationen. Dies ermöglicht uns, unter Verwendung der Preisach-Theorie, den Limes eines unendlich großen Spinsystems analytisch zu beschreiben. Wir zeigen, dass sich das Verhalten von dynamischen Systemen gekoppelt an ein endliches Spinsystem im Allgemeinen von Systemen gekoppelt an ein unendliches Spinsystem unterscheidet. Im Zuge dessen werden wir eine Methode vorstellen, um Lyapunov Spektren für dynamische Systeme mit preisachartiger Hysterese und glatter Dichte zu bestimmen. Wir zeigen weiterhin, dass bestimmte relevante Größen wie fraktale Dimension und Magnetisierung im Allgemeinen kein selbstmittelndes Verhalten aufweisen. Diese Resultate können erhebliche Auswirkungen auf die Vergleichbarkeit und Interpretation von Theorie und Experiment bei dynamischen Systemen mit Hysterese haben. / Dynamical systems with memory play a huge role in technical applications as well as in different research fields. In general memory means, the systems' behavior is not only determined by its last state, but also by the history of previous states. One prominent example of such behavior is the hysteresis. Caused by the many reasons for hysteretic behavior, multiple models for hysteresis have been developed over the past hundred years. Two commonly used models are the Random Field Ising Model and the Preisach model. Both models differ in the way, how the memory is build into the system. Whereas, the Random Field Ising Model shows hysteresis because of the interaction between nearby spins, the complex hysteresis of the Preisach model is build by a superposition of elementary bi-stable relays. Besides these differences, both models show similar hysteric behavior like return point memory and wipe-out. In this work, we want to investigate the dynamical behavior of a simple harmonic oscillator coupled to Ising spins in a closed loop way, showing hysteresis. The system consists of discrete and continuous degrees of freedom, and therefore it has a hybrid character. Concentrating on three simplified spin interactions, on one hand we investigate the dynamical properties of the system for a varying finite number of spins and on the other hand we use the Preisach model to calculate the limit of an infinite number of spins. We find, that dynamical systems coupled to a finite and infinite number of spins, respectively, in general behave differently. Thereby, we develop a method to determine the whole Lyapunov spectrum for systems with Preisach like hysteresis and a smooth density. Furthermore, we show that some dynamical properties like the fractal dimension and the magnetization in general do not show self-averaging. These findings could have a huge impact on the comparability and interpretation of theoretical and experimental results in the context of dynamical systems with hysteresis.
|
Page generated in 0.0349 seconds