In dieser Arbeit werden die lokalen elektronischen Eigenschaften sowie der Ladungstransport bis auf atomare Längenskalen von epitaktischem Graphen auf der SiC(0001)-Oberfläche charakterisiert. Dazu wird neben den etablierten Rastersondenverfahren erstmals bei 6 K und unter UHV-Bedingungen die Methode der Rastertunnelpotentiometrie (STP) eingesetzt.  Hierzu wurden epitaktisch gewachsene Graphenproben auf der 6H-Si(0001)-Oberfläche unter UHV-Bedingungen durch resistives Heizen präpariert und anschließend elektrisch kontaktiert. Mit Hilfe des Rasterkraftmikroskopie und niederenergetischen Elektronenbeugung wird die Morphologie der Proben untersucht. Es können heterogene Proben mit einer Bedeckung von einlagigem und zweilagigem Graphen präpariert werden, die eine direkte vergleichende Untersuchung mit dem Rastertunnelmikroskop ermöglichen. Ergänzend wird zur Bestimmung der Lagenanzahl der gebildeten Graphenschichten die Differenz des Oberflächenpotentials von ein- und zweilagigem Graphen an Atmosphäre durch die Raster-Kelvin-Mikroskopie (KPFM) ermittelt.  Für Transportexperimente und zukünftige Anwendungen spielt der Kontaktwiderstand zwischen epitaktisch gewachsenem Graphen und den kontaktierenden Elektroden eine entscheidende Rolle. Es wird erstmals demonstriert, wie durch räumlich aufgelöste Messungen mit Hilfe der Raster-Kelvin-Mikroskopie am Gold-Graphen-Interface auf semi-isolierendem SiC(0001) eine obere Grenze des Kontaktwiderstandes von ρ_c=1×10^(-6) Ωcm² abgeschätzt werden kann.  Die Untersuchung der epitaktisch gewachsenen Graphenproben mit der Methode der Rastertunnelmikroskopie (STM) ermöglichen die eindeutige Identifizierung von ein- und zweilagigem Graphen und deren hexagonale atomare Struktur, die über mehrere 100 nm² keine Punktdefekte zeigen. Die unter der Graphenschicht liegende Zwischenschicht zeigt eine stark ungeordnete quasiperiodische Struktur mit zahlreichen Trimeren, die ebenso bei einer Bedeckung der Zwischenschicht mit ein- und zweilagigem Graphen abgebildet werden können. Einlagiges Graphen ist auf atomaren Längenskalen elektronisch stark inhomogen. Es können im Energiebereich von E_F±100 mV zahlreiche lokalisierte, räumlich variierende Zustände identifiziert werden, die selbst bei der Fermienergie auf Längenskalen von 5 nm² zu Variationen in der Zustandsdichte führen. Auf zweilagigem Graphen fallen Variationen in der lokalen Zustandsdichte geringer aus.  Um den für den elektronischen Transport relevanten Energiebereich bei E_F zu spektroskopieren, wird die Thermospannung im Tunnelkontakt ausgenutzt, welche sich mit der STP-Methode bestimmen lässt. Diese liefert neue Einblicke in die elektronische Struktur der Graphenoberfläche bei E_F. Die räumliche Variation der Thermospannung bei abgeschätzten Temperaturdifferenzen von einigen 10 bis 100 K zwischen Spitze und Probe liegt bei einigen 10 bis 100 µV sowohl auf atomarer Skala als auch zwischen ein- und zweilagigem Graphen und ist sehr empfindlich auf die atomaren Eigenschaften der eingesetzten STM-Spitze. Die hohe laterale und energetische Auflösung des Verfahrens ermöglicht die Analyse von Streuprozessen wie der Intra- und Intervalley-Streuung und zeigt im Gegensatz zu bisherigen Annahmen, dass auch noch zweilagiges Graphen elektronisch von der Zwischenschicht beeinflusst wird.  Die starke elektronische Inhomogenität der Proben bei der Fermienergie spiegelt sich auch in den Transportexperimenten mit dem STP-Verfahren wider. Es zeigen sich signifikante Spannungsabfälle auf ein- und zweilagigen Graphenflächen und an lokalisierten Defekten wie Übergängen zwischen einlagigen Graphenflächen und Übergängen zwischen ein- und zweilagigen Graphenflächen. Der Potentialverlauf kann gut durch ein klassisches ohmsches Transportmodell mit spezifischen Widerständen beschrieben werden. Die quantitative Analyse liefert spezifische Widerstände der einzelnen Defekte, die in der Größenordnung bisheriger Transportuntersuchungen liegen. Dabei zeigt sich, dass ein- und zweilagiges epitaktisches Graphen nahezu identische Mobilitäten von ~1000 cm²/Vs bzw. mittlere freie Weglängen von ~40 nm bei 6 K aufweisen. Diese Werte liegen weit unter den theoretisch erwarteten einer defektfreien Graphenoberfläche. Im Zuge der Transportmessungen wird ebenso der Einfluss der Thermospannung im Tunnelkontakt untersucht. Für Ladungstransportmessungen stellt sie einen zunächst unerwünschten Nebeneffekt dar, da die Variationen in der Thermospannung in derselben Größenordnung wie die Variationen im lokalen elektrochemischen Potential im Fall der durchgeführten Transportexperimente sind. Dies kann zu Fehlinterpretationen bei der Bestimmung von Spannungsabfällen führen. Jedoch wird im Rahmen der experimentellen Auflösung gezeigt, dass sich die Thermospannung rein additiv verhält und für Messungen des lokalen elektrochemischen Potentials mit entgegensetzten Stromrichtungen eliminieren lässt.  Des Weiteren wird der Verlauf des elektrochemischen Potentials in der unmittelbaren Umgebung von Übergängen zwischen ein- und zweilagigem sowie einlagigem Graphen untersucht. Die Spannungsabfälle sind auf einen Bereich kleiner λ_F/2 lokalisiert. Im Bezug auf den topographischen Verlauf zeigt sich für den Spannungsabfall am Übergang zwischen ein- und zweilagigem Graphen ein lateraler Versatz hin zum zweilagigen Graphen. Als Ursache wird ein kombinierter Streumechanismus aus einer lokalen Änderung der Dotierung und Fehlanpassung der Wellenfunktionen am Übergang zwischen ein- und zweilagigem Graphen vorgeschlagen.

Advanced scanning magnetoresistive microscopy (SMRM) — a robust magnetic imaging and probing technique — is presented. It utilizes conventional recording heads of a hard disk drive as sensors. The spatial resolution of modern tunneling magnetoresistive sensors is nowadays comparable with more commonly used magnetic force microscopes. Important advantages of SMRM are the ability to detect pure magnetic signals directly proportional to the out-of-plane magnetic stray field, negligible sensor stray fields, and the ability to apply local bipolar magnetic field pulses up to 10 kOe with bandwidths from DC up to 1 GHz. The performance assessment of this method and corresponding best practices are discussed in the first section of this work. An application example of SMRM, the study on chemically ordered L10 FePt is presented in a second section. A constructed heater unit of SMRM opens the path to investigate temperature-dependent magnetic properties of the medium by recording and imaging at elevated temperatures. L10 FePt is one of the most promising materials to reach limits in storage density of future magnetic recording devices based on heat-assisted magnetic recording (HAMR). In order to be implemented in an actual recording scheme, the medium Curie temperature should be lowered. This will reduce the power requirements, and hence, wear and tear on a heat source — integrated plasmonic antenna. It is expected that the exchange coupling of FePt to thin Fe layers provides high saturation magnetization and elevated Curie temperature of the composite. The addition of Cu allows adjusting the magnetic properties such as perpendicular magnetic anisotropy, coercivity, saturation magnetization, and Curie temperature. This should lead to a lowering of the switching field of the hard magnetic FeCuPt layer and a reduction of thermally induced recording errors. In this regard, the influence of the Fe layer thickness on the switching behavior of the hard layer was investigated, revealing a strong reduction for Fe layer thicknesses larger than the exchange length of Fe. The recording performance of single-layer and bilayer structures was studied by SMRM roll-off curves and histogram methods at temperatures up to 180 °C In the last section of this work, SMRM advantages are demonstrated by various experiments on a two-dimensional magnetic vortex lattice. Magnetic vortex is a peculiar complex magnetization configuration which typically appears in a soft magnetic structured materials. It consists of two coupled sub-systems: the core, where magnetization vector points perpendicular to the structure plane, and the curling magnetization where magnetic flux is rotating in-plane. The unique properties of a magnetic vortex making it an object of a great research and technological interest for spintronic applications in sensorics or data storage. Manipulation of the vortex core as well as the rotation sense by applying a local field pulse is shown. A spatially resolved switching map reveals a significant "write window" where vortex cores can be addressed correctly. Moreover, the external in-plane magnet extension unit allow analyzing the magnetic vortex rotational sense which is extremely practical for magnetic coupling investigations of magnetic coupling phenomena.

Uma compacta linguagem descritora de páginas, destinada a impressoras não-impacto de estrutura raster é apresentada. Tal linguagem foi implementada usando o processador gráfico TMS4010, da Texas Instruments e possui uma estrutura muito similar à encontrada nas linguagens interpretativas encadeadas. A linguagem é totalmente modular e interativa, e se utiliza um modelo gráfico simples, visando simular as tarefas normalmente encontradas nas artes tipográficas. São efetuadas comparações com outras linguagens comerciais, visando avaliar suas possibilidades. Uma pequena introdução à tecnologia das impressoras laser é apresentada. / A small Page description language intended for raster non-impact printers is presented. The language is implemented using the Texas Instruments TMS4010 Graphics system processor and its structure is similar that encountered in threaded interpretative languages. The language is fully modular and interactive, and uses a simple graphic model to simulate the same common tasks encoutered in typographical arts. Comparison are made with other comercial languages to perform some evaluations on its possibilities. A small introduction on the laser printer technology is presented.

<p>The main objectives of this work were to investigate Geographical Information Systems techniques for modelling a cross-country trafficability. To accomplished stated tasks, reciprocal relationships between the soil deposits, local hydrology, geology and geomorphology were studied in relation to the study area in South-Eastern Sweden.</p><p>Growing awareness of nowadays users of GIS in general is being concentrated on understanding an importance of soil conditions changed after cross-country trafficability. Therefore, in this thesis, constructing of the Soil Knowledge Database introduced to the genuine geological soil textural classes a new, modified geotechnical division with desirable for off-road ground reasoning measurable factors, like soil permeability, capillarity or Atterberg’s consistency limits.</p><p>Digital Elevation Model, the driving force for landscape studies in the thesis, was carefully examined together with the complementary datasets of the investigated area. Testing of the elevation data was done in association to the hydrological modelling, which resulted with the Wetness Index map. The three distinguishable soil wetness conditions: dry, moist and wet, were obtained, and used consequently for creation of the static ground conditions map, a visible medium of soils susceptibility to for example machine compaction.</p><p>The work resulted with a conceptual scheme for cross-country trafficability modelling, which was put into effect while modeling in GIS. As a final outcome, by combining all processed data together, derivatives were incorporated and draped over the rendered 3D animating scene. A visually aided simulation enabled to concretized theoretical, hypothetical and experimental outcomes into one coherent model of apprised under Multicriterial Evaluation techniques standardized factor maps for ground vehicle maneuverability. Also further steps of research were proposed.</p>

The main objectives of this work were to investigate Geographical Information Systems techniques for modelling a cross-country trafficability. To accomplished stated tasks, reciprocal relationships between the soil deposits, local hydrology, geology and geomorphology were studied in relation to the study area in South-Eastern Sweden. Growing awareness of nowadays users of GIS in general is being concentrated on understanding an importance of soil conditions changed after cross-country trafficability. Therefore, in this thesis, constructing of the Soil Knowledge Database introduced to the genuine geological soil textural classes a new, modified geotechnical division with desirable for off-road ground reasoning measurable factors, like soil permeability, capillarity or Atterberg’s consistency limits. Digital Elevation Model, the driving force for landscape studies in the thesis, was carefully examined together with the complementary datasets of the investigated area. Testing of the elevation data was done in association to the hydrological modelling, which resulted with the Wetness Index map. The three distinguishable soil wetness conditions: dry, moist and wet, were obtained, and used consequently for creation of the static ground conditions map, a visible medium of soils susceptibility to for example machine compaction. The work resulted with a conceptual scheme for cross-country trafficability modelling, which was put into effect while modeling in GIS. As a final outcome, by combining all processed data together, derivatives were incorporated and draped over the rendered 3D animating scene. A visually aided simulation enabled to concretized theoretical, hypothetical and experimental outcomes into one coherent model of apprised under Multicriterial Evaluation techniques standardized factor maps for ground vehicle maneuverability. Also further steps of research were proposed.

Es wird ein Verfahren zur lokalisierten elektrochemischen Abscheidung metallischer Strukturen aus Kapillarsonden vorgestellt. Der experimentelle Aufbau, die Herstellung der Sonden, das Arbeiten im Nahfeld der Probe (Scherkraft-Abstandsdetektion)sowie die verschiedenen Beschaltungmöglichkeiten der elektrochemischen Zelle werden ausführlich beschrieben. Ergänzend zu den experimentellen Arbeiten werden einerseits numerische Simulationen gezeigt, die zur Veranschaulichung der Potentialverteilung in der Apexregion dienen und qualitativ beschreiben, wie sich das Schichtdickenprofil der abgeschiedenen Strukturen mit den einstellbaren Parametern (Elektrodenpotentiale, Spitze-Probe-Abstand) variieren läßt. Andererseits werden die verschiedenen Beschaltungsmöglichkeiten der Zelle anhand von Schaltungssimulationen verglichen und so die Wahl des günstigsten Arbeitspunktes für die in den Experimenten verwendete (bi)-potentiostatische Abscheidung diskutiert. Mit dieser Anordnung wurden lokalisiert Cluster in einer porösen Aluminiumoxidmembran deponiert und anschließend abgebildet. In weiteren Strukturierungsversuchen wurden Kupfer bzw. Gold lokalisiert elektrochemisch auf ITO abgeschieden, wobei das Schichtwachstum simultan optisch in Transmission beobachtet wurde. Es werden u.a. Strukturen erzeugt, deren laterale Abmessungen kleiner als der Kapillardurchmesser sind (Fokussierung, max. Verhältnis 8:1). Die derzeit kleinsten elektrochemisch erzeugbaren Strukturen haben eine laterale Ausdehnung von ca. 5 Mikrometern. / A method for the localized electrochemical deposition of metal structures using capillary tips is presented. The experimental set-up, the tip preparation, the distance detection in near-field operation (shear-force detection), as well as the different types of circuiting of the electrochemical cell are described in detail. In addition to the experimental work, numerical simulations for the qualitative visualization of the potential distribution around the apex region show, how the films thickness profile can be adjusted with the variable parameters (electrode voltages, tip-sample distance). Circuit simulations of the electrochemical cell allow to pre-estimate the optimum working conditions for the used (bi)-potentiostatic electrode set-up. With this method, clusters have been deposited in a thin film of porous alumin oxide and imaged in shear-force mode. Gold and copper structures have been deposited on ITO, while the film growth was observed optically. The lateral dimension of the deposited structures can be smaller than the inner diameter of the capillaries (maximum focus: 8:1). The smallest structures produced in this work have lateral dimensions of 5 micrometers.

Managed lanes are a form of congestion pricing that use occupancy and toll payment requirements to utilize capacity more efficiently. How socio-spatial characteristics impact users’ travel behavior toward managed lanes is the main research question of this study. This research is a case study of the conversion of a High Occupancy Vehicle (HOV) lane to a High Occupancy Toll (HOT) lane, implemented in Atlanta I-85 on 2011. To minimize the cost and maximize the size of the collected data, an innovative and cost-effective modeling framework for socioeconomic analysis of managed lanes has been developed. Instead of surveys, this research is based on the observation of one and a half million license plates, matched to household locations, collected over a two-year study period. Purchased marketing data, which include detailed household socioeconomic characteristics, supplemented the household corridor usage information derived from license plate observations. Generalized linear models have been used to link users’ travel behavior to socioeconomic attributes. Furthermore, GIS raster analysis methods have been utilized to visualize and quantify the impact of the HOV-to-HOT conversion on the corridor commutershed. At the local level, this study conducted a comprehensive socio-spatial analysis of the Atlanta I-85 HOV to HOT conversion. At the general scale, this study enhances managed lanes’ travel demand models with respect to users’ characteristics and introduces a comprehensive modeling framework for the socioeconomic analysis of managed lanes. The methods developed through this research will inform future Traffic and Revenue Studies and help to better predict the socio-spatial characteristics of the target market.

This report is a discussion of the multifarious applications of the modern day geographic information system and how the universal merit of the technology across disciplines has led to the emergence of GeoDesign. The purpose of this Master’s Professional Report was to retrace the core conceptual framework and landmark events occurring in the evolution GIS technology, and how these factors have led to recent creation of new performance based rating systems and evidence-based design techniques. The Sustainable Sites Initiative (SITES), a new performance based rating system that has emerged in response to the call for increased knowledge and best practices lacking in LEED, is discussed; along with integrated project management. This professional report was intended to be an exploratory discussion of the larger theoretical implications fueling the shift towards mandating greater standards for sustainable design. It offers some ideas for how we should continue evolving GeoDesign moving into the next century; and outlines the importance of all new rating systems needing to acknowledge the growing importance of GeoDesign and ever advancing imagery technologies in understanding complex system processes in the future. / text

It was investigated the colour reproduction on prints made in ink-jet printer. Experimentally investigated gradation characteristics of CMYK colours. It was made a 26 step strip with raster dots from 0 to 100 %. Prints were made at different printing regimes on papers with different whiteness. Zone optical densities were measured, compared with theoretical density values and gradational distortions were determined. Also were measured 100% raster strips in CIE L*a*b* coordinate system and defined the maximum reproduction of colours in ink-jet printer.

Die zunehmende Verfügbarkeit adressbezogener Daten im Zusammenhang mit der Nutzung geometrischer Raster zur Raumuntergliederung haben die Voraussetzungen für kleinräumige Analysen deutlich verbessert. Bei der Verwendung personenbezogener Daten müssen datenschutzrechtliche Vorgaben eingehalten werden, falls die Rasterzellen zu wenig Fallzahlen enthalten. Vielfach werden diese Rasterzellen ausgeblendet, wodurch Informationen in der Karte verloren gehen. Eine datenschutzkonforme Alternative stellt die Aggregation von Rasterzellen dar, bis die Fallzahlen einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten vorgestellt und bewertet, nach denen sich datenschutzkonforme Mischrasterkarten erzeugen lassen. Besonderes Augenmerk wird auf die Auflösungsverluste der erzeugten Mischrasterkarten gelegt, um geeignete Datengrundlagen für kleinräumige Analysen zu schaffen.