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Structural and magnetic properties of ultrathin Fe3O4 films: cation- and lattice-site-selective studies by synchrotron radiation-based techniquesPohlmann, Tobias 19 August 2021 (has links)
This work investigates the growth dynamic of the reactive molecular beam epitaxy of Fe3O4 films, and its impact on the cation distribution as well as on the magnetic and structural properties at the surface and the interfaces. In order to study the structure and composition of Fe3O4 films during growth, time-resolved high-energy x-ray diffraction (tr-HEXRD) and time-resolved hard x-ray photoelectron spectroscopy (tr-HAXPES) measurements are used to monitor the deposition process of Fe3O4 ultrathin films on SrTiO3(001), MgO(001) and NiO/MgO(001). For Fe3O4\SrTiO3(001) is found that the film first grows in a disordered island structure, between thicknesses of 1.5nm to 3nm in FeO islands and finally in the inverse spinel structure of Fe3O4, displaying (111) nanofacets on the surface. The films on MgO(001) and NiO/MgO(001) show a similar result, with the exception that the films are not disordered in the early growth stage, but form islands which immediately exhibit a crystalline FeO phase up to a thickness of 1nm. After that, the films grown in the inverse spinel structure on both MgO(001) and NiO/MgO(001). Additionally, the tr-HAXPES measurements of Fe3O4/SrTiO3(001) demonstrate that the FeO phase is only stable during the deposition process, but turns into a Fe3O4 phase when the deposition is interrupted. This suggests that this FeO layer is a strictly dynamic property of the growth process, and might not be retained in the as-grown films. In order to characterize the as-grown films, a technique is introduced to extract the cation depth distribution of Fe3O4 films from magnetooptical depth profiles obtained by fitting x-ray resonant magnetic reflectivity (XRMR) curves. To this end, x-ray absorption (XAS) and x-ray magnetic circular dichroism (XMCD) spectra are recorded as well as XRMR curves to obtain magnetooptical depth profiles. To attribute these magnetooptical depth profiles to the depth distribution of the cations, multiplet calculations are fitted to the XMCD data. From these calculations, the cation contributions at the three resonant energies of the XMCD spectrum can be evaluated. Recording XRMR curves at those energies allows to resolve the magnetooptical depth profiles of the three iron cation species in Fe3O4. This technique is used to resolve the cation stoichiometry at the surface of Fe3O4/MgO(001) films and at the interfaces of Fe3O4/MgO(001) and Fe3O4/NiO. The first unit cell of the Fe3O4(001) surface shows an excess of Fe3+ cations, likely related to a subsurface cation-vacancy reconstruction of the Fe3O4(001) surface, but the magnetic order of the different cation species appears to be not disturbed in this reconstructed layer. Beyond this layer, the magnetic order of all three iron cation species in Fe3O4/MgO(001) is stable for the entire film with no interlayer or magnetic dead layer at the interface. For Fe3O4/NiO films, we unexpectedly observe a magnetooptical absorption at the Ni L3 edge in the NiO film corresponding to a ferromagnetic order throughout the entire NiO film, which is antiferromagnetic in the bulk. Additionally, the magnetooptical profiles indicate a single intermixed layer containing both Fe2+ and Ni2+ cations.
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Vectorial beam coupling in fast photorefractive crystals with AC-enhanced response / Vectorial beam coupling in fast photorefractive crystals with AC-enhanced responseFilippov, Oleg 28 September 2004 (has links)
We develop a theory of vectorial wave coupling in cubic photorefractive crystals placed in an alternating ac-field to enhance the nonlinear response. First we analytically and numerically investigate the dependences of the first Fourier harmonics of the space-charge field, induced in an AC-biased sillenite crystal by a light-interference pattern, on the light contrast m. The data obtained was used to extend the vectorial beam-coupling theory on the whole contrast region. In particular, we proved in the general case that despite of essential differences between thediffusion and AC nonlocal responses the later keeps the light interference fringes straight during the interaction. This fundamental feature allows, under certain restrictions, to reduce the nonlinear problem of vectorial coupling to the known linear problem of vectorial Bragg diffraction from a spatially uniform grating, which admits an exact solution. As a result, the nonlinear vectorial problem can be effectively solved for a number of practically important cases.The developed theory was applied to describe the transformation of a momentary phase changes of one of the input beams into the output intensity modulation (so-called grating translation technique). In contrast to the previous studies, we take into account the change of the space-charge field amplitude across the crystal (the coupling effects). The theory developed is employed to optimize the conditions for the linear signal detection under polarization filtering for the transverse and longitudinal optical configurations. We also analyze the possibility of the linear detection without polarization filtering.Illumination of AC-biased photorefractive BTO crystals with a coherent light beam results in development of strong nonlinear scattering. We investigate the angular and polarization characteristics of the scattered light for the diagonal optical configuration and different polarization states of the pump.
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Investigation of the growth process of thin iron oxide films: Analysis of X-ray Photoemission Spectra by Charge Transfer Multiplet calculationsSuendorf, Martin 19 December 2012 (has links)
Thin metallic films with magnetic properties like magnetite are an interesting material in current technological applications. In the presented work the iron oxide films are grown by molecular beam epitaxy on MgO(001) substrates at temperatures between room temperature and 600K. The film and surface structure are investigated by x-ray reflectometry (XRR), x-ray diffraction (XRD) and low energy electron diffraction (LEED). The chemical properties are investigated by x-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Furthermore, charge transfer multiplet (CTM) calculations are performed as a means to gain additional information from photoemission spectra. It is shown that only for temperatures higher than 500K the oxide film forms a spinel structure. A previously unobserved (2x1) surface reconstruction in two orthogonal domains is found for various preparation conditions. The application of CTMs results in good quantitative and qualitative agreement to other methods for the determination of the film stoichiometry. In addition CTMs can well describe the segregation of Mg atoms into the oxide film either during film growth or during film annealing. It is found that initially Mg substitutes Fe on all possible lattice sites, only for prolonged treatment at high temperature do Mg atoms favour the octahedral lattice sites of divalent Fe.
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"Phantomgrenzen" in Zeiten des Umbruchs / die Autonomieidee in der Vojvodina der 1990er JahreTomić, Đorđe 25 March 2015 (has links)
Der Zerfall des sozialistischen Jugoslawien ließ aus seinen acht föderalen Einheiten sieben neue Staaten ent-stehen. Die einzige bislang unerforschte Ausnahme ist dabei die Autonome Provinz Vojvodina, die weiterhin ein Teil Serbiens bleibt, wenn auch mit einer erheblich eingeschränkten Autonomie. Insbesondere Fragen nach Qualität bzw. Quantität der Autonomie waren Gegenstand heftiger politischer Auseinandersetzungen in der Vojvodina seit Ende der 1980er Jahre. Die politischen Unterschiede zwischen den „Autonomisten“ in der Provinz, die sich auch in den 1990ern für eine breite Autonomie einsetzten, und der Belgrader Zentralregierung, deren Macht auf der Idee eines starken vereinten Serbiens beruhte, wurden von den ersteren zunehmend als historisch vorbestimmte kulturelle Differenzen ausgelegt, die hier als „Phantomgrenzen“ untersucht werden. In Form verschiedener symbolisch verknüpfter Aussagen über die historische Besonderheit der Bevölkerung, Wirtschaft und Kultur der Vojvodina wurden die politischen Forderungen nach mehr Autonomie wiederholt bekräftigt. Diese wiederum wurde auch als Schutz vor dem und Gegenmodell zum erstarkten serbischen Nationalismus der „Ära Milošević“ dargestellt. Im Laufe der inzwischen mehr als zwei Jahrzehnte fügten sich diese Deutungen zu einem neuen Autonomiediskurs zusammen. Wie dieser entstand, d.h. welche Akteure wie und zu welchen Zwecken die Phantomgrenzen der Vojvodina wieder auftauchen ließen, sowie welche Bedeutung die Autonomieidee in der Umbruchszeit der 1990er Jahre im Alltag der Menschen in der Vojvodina erlangte, sind zentrale Forschungsfragen der Fallstudie. Sie bietet damit nicht nur neue empirische Erkenntnisse zur Geschichte des jugoslawischen Staatszerfalls und der postsozialistischen Zeit in Südosteuropa, sondern ermöglicht mit dem verwendeten Modell der „Phantomgrenzen“ auch neue Einblicke in und allgemeine Aussagen über das Wiederauftauchen von Geschichte und historischen Grenzen in Osteuropa nach 1989. / The breakup of socialist Yugoslavia led to the creation of seven new states out of its eight federal units. The only exception, until now unexplored, is the Autonomous Province of Vojvodina, which remains a part of Serbia, although with a substantially restricted autonomy. Notably questions about the quality and quantity of autonomy have been a subject of heavy political conflicts in Vojvodina since the end of the 1980s. Political differences between the „autonomists“ in the province, who also during the 1990s advocated a broad autonomy, and the central government in Belgrade, whose power was based on the idea of a strong unified Serbia, the former increasingly presented as historically predetermined cultural differences, which are explored here as “phantom borders”. The political claims for more autonomy were thus repeatedly reinforced in terms of various symbolically connected statements about the historical distinctiveness of the population, economy and culture of Vojvodina. The autonomy in turn was also represented as an instrument of protection against and alternative model to the growing Serbian nationalism during the “Milošević era”. In the course of meanwhile more than two decades these interpretations merged into a new autonomy discourse. How this emerged, i.e. which agents made how and for what purposes the phantom borders of Vojvodina reappear, as well as what relevance the idea of autonomy gained during the period of radical change in the 1990s in everyday life of the people in Vojvodina are the central research questions of the case study. It hereby offers not only new empirical findings about the history of the breakup of the Yugoslav state and the post-socialist period in Southeastern Europe, but due to the used model of “phantom borders” also permits new insights into and general conclusions about the reappearance of history and historical borders in Eastern Europe after 1989.
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"World-Wide Spiritual Offensive": Evangelikale Protestanten und der U.S. National Security State während der 1940er bis 1970er JahreDitscher-Haußecker, Nico 29 April 2022 (has links)
In dieser Dissertation wird die historische Genese einer Entwicklung untersucht, die zum Entstehen eines „evangelikalen Ethos“ in Teilen der US-Streitkräfte und weiteren Bereichen des National Security State geführt hat.
Den Ausgangspunkt dieser Arbeit bilden Daten zur religiösen Zusammensetzung der amerikanischen Streitkräfte aus dem Jahr 2009. Sie verweisen auf einen überproportional hohen Anteil evangelikaler Protestanten in den amerikanischen Streitkräften.
Der Untersuchungszeitraum reicht vom Aufbau des National Security State im Zweiten Weltkrieg bis zum Ende des Vietnamkrieges. Die Annäherung evangelikaler Protestanten an den nationalen Sicherheitsstaat fand bereits im Zweiten Weltkrieg statt. Vor allem im Kontext des Kalten Krieges setzte zudem die Erkenntnis einer ideologischen und kulturellen Nähe zwischen beiden Sphären ein, während die neoevangelikale Erweckungsbewegung zu neuer Blüte gelangte und eine religiöse Mobilisierung der Vereinigten Staaten im frühen Kalten Krieg stattfand.
Die Arbeit beruht u.a. auf teil unveröffentlichten Archivbeständen des Billy Graham Center und des Wheaton College. Methodisch ist die Untersuchung der von Philip Sarasin geprägten Wissensgeschichte verpflichtet. Damit kann eine Vielfalt von Wissensbeständen analytisch gegriffen und ihre Bedeutung für politisches und militärisches Handeln entsprechend gefasst werden.
Die Arbeit endet mit einem Ausblick auf die Gegenwart: Das missionarische Sendungsbewusstsein evangelikaler Gläubiger führt zu Konflikten innerhalb der Streitkräfte. Auch im Rahmen der Auslandseinsätze der amerikanischen Streitkräfte ereignen sich bedenkliche Vorfälle, in denen etwa das Verbot der Missionierung durch Militärangehörige missachtet wird. / This dissertation examines the historical genesis of a development that lead to an „Evangelical ethos“ within the U.S. Arnmed Forces and other institutions of the National Security State.
The starting point for this dissertation are empirical data from 2009 about the religious composition of the U.S. military. This data refers to a disproportional quota of Evangelical Protestants in the military.
The period investigated reaches from the creation of the National Security State during World War 2 until the end of the war in Vietnam. The convergence of Evangelical Protestants and the National Security State began with World War 2. Furthermore, in the context of the Cold War a sense of shared ideological and cultural values developed, while the Neoevangelical revival movement blossomed and a religious mobilization of the United States during the early Cold War took place.
This work is based on partly unpublished material from the Billy Graham Center and Wheaton College archives, among others. Methodically, it is committed to Philipp Sarasins approach of a history of knowledge. In this way, a variety of stocks of knowledge can be grasped analytically and their significance for political and military action can be grasped accordingly.
This dissertation ends with an outlook on the present times: the evangelical zeal of the believers in uniform leads to conflicts within the military. Furthermore, during assigments abroad highly problematic incidents take place, e.g. the disregard of the prohibition of proselytizing by members of the military.
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Nichtlineare Optik mit ultrakurzen Laserpulsen: Suszeptibilität dritter Ordnung und kleine Polaronen sowie Interferenz und Holographie verschiedenfarbiger LaserpulseBadorreck, Holger 13 June 2016 (has links)
In der vorliegenden Arbeit werden die nichtlinearen optischen Eigenschaften der Materialien Lithiumniobat und Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat aufgrund der Suszeptibilität 3. Ordnung und kleiner Polaronen untersucht. Zudem wird gezeigt, dass die Interferenz verschiedenfarbiger Laserpulse die Aufzeichnung von statischen und dynamischen holographischen Gittern ermöglicht. Ein Teil dieser Arbeit ist in den im Anhang angegebenen 6 Publikationen bereits veröffentlicht.
Lithiumniobat wird mit einer Erweiterung des Z-Scan Experiments untersucht, welches die Pulslängenabhängige Messung der nichtlinearen Absorption und der nichtlinearen Brechungsindexänderung ermöglicht. Dabei konnte festgestellt werden, dass bei sehr kurzen Pulslängen von 70 fs ein Effekt der Polaronen auf die nichtlineare Absorption vernachlässigbar ist und die Zwei-Photonen-Absorption die nichtlineare Absorption dominiert. Mit größerer Pulslänge gibt es allerdings Abweichungen zwischen der Theorie der Zwei-Photonen-Absorption und den Messergebnissen. Mit der Entwicklung eines Polaronen-Anregungs-Modells, welches eine polaronische Absorption aufgrund wiederholtem optisch induziertem Hopping annimmt, konnte dieser Effekt konsistent erklärt werden. Die Messungen der nichtlinearen Brechungsindexänderung lassen darauf schließen, dass sowohl freie Ladungsträger als auch kleine Polaronen neben der Suszeptibilität 3. Ordnung einen Einfluss auf die Brechungsindexänderung haben, da eine nichtlineare Abhängigkeit von der Intensität auch bei Pulslängen von 70 fs festgestellt werden konnte.
Analog dazu konnte in Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat ein großer Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizient festgestellt werden, welcher für Photonenenergien nahe der Bandkante Werte zeigt, die größer sind als theoretischen Überlegungen zeigen. Eine transiente Absorption nach optischer Anregung, gemessen durch ein Anreg-Abtast-Experiment, sowie Literatur legen nahe, dass in Di-Zinn-Hexathiohypodiphosphat gebundene Lochpolaronen durch optische Anregung entstehen können.
Durch den hohen Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizienten konnte das Aufzeichnen eines kontrastreichen, dynamischen Amplitudengitters mittels Femtosekundenpulsen gezeigt und nachgewiesen werden.
Die Kürze der Femtosekundenpulse ermöglicht aber nicht nur das Aufzeichnen eines Zwei-Photonen-Absorptionsgitters aufgrund der hohen Intensitäten, sondern erlaubt zudem die Beobachtung von Interferenz zwischen verschiedenfarbigen Pulsen. In der Zeitspanne der Pulslänge beträgt die Bewegung der Interferenzstreifen, welche in der Größenordnung der Lichtgeschwindigkeit liegt, nur ein Bruchteil der Streifendistanz, sodass das Interferenzmuster eingefroren und beobachtbar erscheint. Somit lassen sich statische Hologramme in holographischen Filmen, wie auch dynamische Hologramme aufzeichnen. Über ein dynamisches holographisches Gitter mittels Zwei-Photonen-Absorption konnte so eine Frequenzkonversion durch Dopplerverschiebung in Lithiumniobat gezeigt werden.
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Der Mythos der Revolution nach dem Sieg des nationalen Mythos / zur Geschichtspolitik mit der 48er-Revolution in der Ersten Republik Österreich und der Weimarer Republik 1918 – 1933/34Bussenius, Daniel 03 January 2013 (has links)
Am Ende des Ersten Weltkriegs lebte in Deutschösterreich und im Deutschen Reich mit dem Zerfall der Habsburgermonarchie und den Revolutionen im November 1918 die Erinnerung an die 48er-Revolution wieder auf. Die Revolutionserinnerung wurde insbesondere von den deutsch-österreichischen Sozialdemokraten zur Legitimierung der Forderung nach dem Anschluss an das Deutsche Reich herangezogen. Da die Vollziehung des Anschlusses jedoch am Einspruch der westlichen Siegermächte scheiterte, konnte im Deutschen Reich eine mit der Anschlussforderung eng verknüpfte Geschichtspolitik mit der 48er-Revolution von Sozialdemokraten und Demokraten wenig zur Legitimierung der Weimarer Republik beitragen (während die Anschlussforderung in Deutschösterreich gerade darauf zielte, die Eigenstaatlichkeit aufzuheben). Vielmehr wurde die Kritik am reichsdeutschen Rat der Volksbeauftragten, in Reaktion auf die deutschösterreichische Anschlusserklärung vom 12. November 1918 den Anschluss nicht vollzogen zu haben, zu einem politischen Allgemeinplatz. Träger der Geschichtspolitik mit der 48er-Revolution blieben in beiden Republiken ganz überwiegend die Arbeiterparteien, wobei im Reich Sozialdemokraten und Kommunisten dabei völlig entgegengesetzte Ziele verfolgten. Auch einen geschichtspolitischen Konsens zwischen reichsdeutschen Sozialdemokraten und Demokraten gab es nicht, wie sich schon in der Abstimmung über die Flaggenfrage am 3. Juli 1919 zeigte. / At the end of World War I, as the Habsburg Monarchy fell apart, the memory of the revolution of 1848 was revived in German-Austria and the German Empire by the new revolutions of November 1918. The revolution of 1848 was drawn on particularly by the German-Austrian social democrats to legitimize their demand to unite German-Austria with the German Empire (the so-called “Anschluss”). When the victorious Western powers prevented the realization of the Anschluss, the attempts by social democrats and democrats in the German Empire to use the memory of the revolution of 1848 to legitimize the new Weimar Republic had only little success because they were closely related to the demand for the Anschluss of Austria (whereas in Austria of course the demand for the “Anschluss” aimed at ending the existence of German-Austria as an independent state). Rather, it became common place in the Weimar Republic to criticize the “Rat der Volksbeauftragten” (the revolutionary government of 1918-1919) for not having realized the Anschluss in response to its declaration by the German-Austrian provisional national assembly on November 12, 1918. The workers’ parties were first and foremost those who continued to keep the memory of the revolution of 1848 in both republics alive. However, in doing so, social democrats and communists in the German Empire persued opposing political objectives. Moreover, there was neither a consensus between social democrats and democrats in the Weimar Republic in regards to the memory of the revolution of 1848. This lack of agreement was already apparent in the decision of the national assembly concerning the flag of the new republic on July 3, 1919.
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