321 |
Den auktoritära dynamiken i SD:s väljarbas : Ett socialpsykologiskt perspektiv på svensk politik / The Authoritarian Dynamic amongst the Swedish Radical Right Voters : A social psychological perspective on Swedish politicsBroomé, Ludvig January 2017 (has links)
Den här studien för samman Karen Stenners politisk-psykologiska teori om den "auktoritära dynamiken" med Robert Putnams teorier om social tillit. I Sverige är forskning inom politisk psykologi eftersatt, vilket mycket väl kan vara en anledning till att vi fortfarande har så svårt att dechiffrera vissa aspekter av SD:s framgångar. Flera nyligen publicerade undersökningar har i samband med det amerikanska presidentvalet uppmärksammat ett starkt samband mellan auktoritära väljare och stöd för Donald Trump. En auktoritär person definieras av en preferens för hierarkier, ordning och konventionalism, vilket under särskilda omständigheter kan resultera i en aggressiv attityd och intolerans gentemot avvikare. Den här kvantitativa studien undersöker om kopplingen mellan en auktoritär psykologisk läggning och stöd för SD är signifikant även i det svenska sammanhanget. Med hjälp av en serie regressionsanalyser finner den här undersökningen tydligt stöd för teorin om den auktoritära dynamiken - väljare med auktoritära böjelser är en potentiellt viktig delförklaring till SD:s fortsatt starka väljarstöd. Resultaten kopplas sen ihop med existentiella och sociologiska diskussioner om mänsklig gemenskap och social isolering. Undersökningen visar att väljare som inte är föreningsaktiva eller religiösa i mycket hög utsträckning röstar på Sverigedemokraterna. För den som känner sig frånkopplad kan SD erbjuda en annan sorts gemenskap och tillhörighet – nationalismen. Studien finner att det här i synnerhet gäller väljare som har en auktoritär böjelse, och därmed ofta fäster vikt vid gruppidentiteter snarare än vid individen. Undersökningen bidrar därmed med en ny förståelse av SD:s framgångar i opinionen. / This study tests Karen Stenner's theory of "The Authoritarian Dynamic" on voters of Swedish populist radical right party. It finds that the theory is highly applicable in the Swedish context; authoritarian voters turn out in large numbers for the Sweden Democrats. Voters with an authoritarian predisposition, meaning they value order and hierarchy in society, have to a large extent become activated in Sweden, rendering intolerant and aggressive behaviour. For authoritarians with low trust in the Swedish parliament this effect was particularly evident. Furthermore, the study finds that religious voters are far less likely to vote for the radical right. Lastly, an investigation into free time organisational activities of the Swedes is conducted. The result of this last study is that voters who are not active in any kind of organisation (sport clubs, choirs, religious communities) are more receptive to the message of the Sweden Democrats. The author's theory, with reference to the aforementioned, holds that a lacking sense of belonging and purpose are key factors driving support for the Sweden Democrats. This is particularly true for the authoritarian voters, who are often more prone to think in collective identities rather than in individual ones. The study attempts to fuse the political psychological theories of Karen Stenner with Robert Putnam's theory of social trust. Based on data from World Values Survey it finds robust statistical evidence for this connection.
|
322 |
A Silent Revolution : The Swedish Transition towards Heat Pumps, 1970-2015Johansson, Petter January 2017 (has links)
Currently, more than half of all Swedish single-family houses have an installed heat pump and more heat is supplied by heat pumps in Sweden than in any other nation. Despite the enormous impact of heat pumps on the Swedish energy system, the transition towards their use has gone relatively unnoticed. Hence the title of this thesis, ‘A silent revolution’. This thesis provides an in-depth study of the Swedish transition towards heat pumps and how Swedish industries contributed to it. It approaches the topic from the perspective of value networks and ‘coopetition’, combined with the concept of complementarities. This approach has been inspired by the work of Verna Allee (2009) and Erik Dahmén (1991). In this thesis, value networks are networks of actors surrounding a specific business model, coopetition is used to describe the relationships between actors (as both competitive and cooperative), and the concept of complementarities is used to analyze the dynamics between synergistic elements and value networks in Sweden’s heat pump sector and energy system. Based on this approach, the thesis explains how a durable web of relations and interdependencies between complementarities has developed within the heat pump sector and the energy system in Sweden, and between the two, during the country’s transition to widespread use of heat pumps. Interest in heat pumps arose in Sweden and other parts of Europe during the 1970s. The Swedish energy system had been caught between international oil crises and national political mobilisation against nuclear power expansion. In this period of negative transformation pressure, the heat pump appeared as a promising alternative that could mitigate the use of oil and electricity for heating. In the 1970s, an early Swedish heat pump industry formed together with a growing heat pump market. A large number of diverse actors became involved in the Swedish heat pump sector, and the intense coopetition dynamics relating to heat pumps following the 1970s oil crisis contributed to durable connections between complementarities during the early stages of the transition. The 1980s saw a rapid expansion of large heat pumps in Swedish district heating facilities. In the mid-1980s, however, oil prices dropped back to their previous low levels. This change, combined with other factors, such as lifted subsidies and higher interest rates, created a crisis for Swedish heat pump industry. The industry underwent a 10-year period of low sales of small heat pumps and the market for large heat pumps died out and never returned. Nevertheless, several connections between heat pump–related complementarities remained in Sweden after the mid-1980s. In conjunction with value network reconfigurations, changes in company ownerships and governmental industry support, these complementarities helped the Swedish heat pump sector to maintain both production and service capacity. Due to developments that took place largely outside the heat pump manufacturing sector, by the mid-1990s it became possible for the struggling Swedish industry to offer more reliable and standardised heat pumps to the Swedish home heating market. During the years after 1995, the Swedish heat pump market grew to become the biggest in Europe. The industry’s early development and growth gave Swedish companies a comparative advantage over its European competitors, with the result that the manufacturing of heat pumps remained concentrated to Swedish-based manufacturing facilities even after the Swedish heat pump industry became internationalised after 2005. As of 2015, Sweden had the greatest amount of heat production from heat pumps per capita of any European nation, and many heat pump markets in other European countries are 10 to 20 years behind the Swedish market in development. This thesis shows how the Swedish heat pump industry has co-evolved with the market and how developments in the industry contributed towards causing the transition to heat pumps to occur so early in Sweden relative to other European markets. It also shows that coopetition dynamics in a socio-technical transition change with the emergence and characteristics of structural tensions between complementarities, which has implications for the strategic management of external relations and partnerships during socio-technical transitions. It further argues that the combination of the value network, coopetition, and complementarity concepts can be conceptualised for descriptive and exploratory studies on the role of firms and industries in socio-technical transitions, thereby offering a complement to existing dominant frameworks in the area of transition studies. / För närvarande har mer än hälften av alla svenska husägare en installerad värmepump. Värmepumpar levererar mer värme per capita i Sverige än i något annat land. Men trots värmepumparnas stora genomslag i det svenska energisystemet har övergången från olja och el till värmepumpar gått relativt obemärkt förbi. Därav titeln på denna avhandling, ”en tyst revolution”. Denna avhandling ger en djupgående beskrivning av den svenska övergången från olja och el till värmepumpar och av hur den svenska industrin bidragit till utvecklingen inom det svenska värmepumps- området. Forskningsansatsen i denna avhandling bygger på ett värdenätverks- och ’coopetition’-perspektiv i kombination med användningen av det dynamiska analytiska begreppet komplementaritet. Denna ansats är inspirerad av Verna Allees (2009) och Erik Dahméns (1991) arbeten. Begreppet värdenätverk används i denna avhandling för att beskriva det nätverk av aktörer som omger en specifik affärsmodell, begreppet ’coopetition’ används för att beskriva relationerna mellan aktörer (som både konkurrerande och samarbetande) och begreppet komplementaritet används för att analysera dynamiken mellan synergistiska delar och värdenätverk i den svenska värmepumpsektorn och det svenska energisystemet. Genom detta tillvägagångssätt beskrivs hur ett hållbart nät av relationer och ömsesidiga beroenden mellan komplementariteter har utvecklats, dels inom själva värmepumps- sektorn, dels mellan värmepumpssektorn och energisystemet i Sverige, under den svenska övergången mot ökad användning av värmepumpar. Intresset för värmepumpar steg i både Europa och Sverige under 1970- talet. Det svenska energisystemet var under tryck från både internationella oljekriser och nationell politisk mobilisering mot svensk kärnkrafts-utbyggnad. Under denna period när det svenska energisystemet var under negativt omvandlingstryck framstod värmepumpen som ett lovande alternativ som skulle kunna minska användningen av både olja och el för uppvärmning i Sverige. På 1970- talet bildades en svensk värmepumpindustri i samband med en växande värmepumpsmarknad. Ett stort antal aktörer av olika typer engagerade sig i den växande svenska värmepumpsektorn under denna period. Den intensiva samarbetsdynamiken kring värmepumpar som följde oljekrisen från 1970-talet bidrog till bildandet av varaktiga kopplingar mellan komplementariteter under denna tidiga fas i värmepumpsövergången. Under tidigt 1980-tal steg den relativa försäljningen av villavärmepumpar kraftigt och under mitten av 1980- talet skedde en ännu kraftigare utveckling av stora värmepumpar i svenska fjärrvärmeanläggningar. Men i mitten av 1980-talet sjönk oljepriset tillbaka till sina tidigare låga nivåer. I kombination med andra faktorer, så som slopade subventioner och höjd ränta, uppstod en kris för värmepumpar i Sverige. Den följande 10-års perioden karakteriserades av låg försäljning av små värmepumpar. Marknaden för stora värmepumpar försvann helt och skulle aldrig återkomma. Men flera kopplingar mellan värmepumpsrelaterade komplementarier kvarstod i Sverige även efter mitten av 1980-talet. I kombination med värdenätverkskonfigurationer, förändringar i företagsägande och statligt stöd till industrin, bidrog dessa hållbara kopplingar mellan komplementarier till att upprätthålla både produktion och servicefunktioner inom den svenska värmepumpsektorn. På grund av den tekniska utvecklingen, som i stor utsträckning skedde utanför tillverkningssektorn, blev det i mitten av 1990-talet möjligt för den kämpande svenska värmepumpsindustrin att erbjuda mer pålitliga och standardiserade villavärmepumpar till den svenska hemmamarknaden. Under åren efter 1995 växte den svenska värmepumpmarknaden till att bli den största i Europa. Den svenska marknadens och industrins utveckling och tillväxt gav svenska företag en relativ fördel gentemot sina eftersläntrande europeiska konkurrenter, med följden att tillverkningen av värmepumpar förblev koncentrerad till svenska anläggningar även efter det att en stor del av svensk värmepumpsindustri blivit uppköpt av utländska företag efter 2005. År 2015 var Sverige fortfarande det land med mest värme från värmepumpar per capita i Europa och den svenska utvecklingen var 10- 20 år före andra europeiska värmepumpmarknader. Denna avhandling beskriver samutvecklingen mellan den svenska värmepumpssektorn och det svenska energisystemet och hur den industriella utvecklingen bidragit till att den svenska övergången till värmepumpar var relativt tidig i jämförelse med andra europeiska marknader. Avhandlingen visar också att aktörsdynamiken i en socio- teknisk övergång förändras med uppkomsten av strukturella spänningar mellan komplementariteter, vilket har betydelse för hur externa relationer och partnerskap hanteras av företag och organisationer som genomgår omfattande socio-tekniska övergångar. Vidare argumenteras för att begreppen värdenätverk, coopetition, och komplementariteter kan kombineras i ett konceptuellt ramverk för att beskriva och analysera företags och industriers roller i omfattande socio-tekniska övergångar och därigenom komplettera nuvarande dominerande konceptuella ramverk för studier av omfattande socio-tekniska övergångar. / <p>QC 20171023</p>
|
323 |
Clonal competition in BcrAbl-driven leukemia: how transplantations can accelerate clonal conversionCornils, Kerstin, Thielecke, Lars, Winkelmann, Doreen, Aranyossy, Tim, Lesche, Mathias, Dahl, Andreas, Roeder, Ingo, Fehse, Boris, Glauche, Ingmar 15 November 2017 (has links) (PDF)
Background: Clonal competition in cancer describes the process in which the progeny of a cell clone supersedes or succumbs to other competing clones due to differences in their functional characteristics, mostly based on subsequently acquired mutations. Even though the patterns of those mutations are well explored in many tumors, the dynamical process of clonal selection is underexposed.
Methods: We studied the dynamics of clonal competition in a BcrAbl-induced leukemia using a γ-retroviral vector library encoding the oncogene in conjunction with genetic barcodes. To this end, we studied the growth dynamics of transduced cells on the clonal level both in vitro and in vivo in transplanted mice.
Results: While we detected moderate changes in clonal abundancies in vitro, we observed monoclonal leukemias in 6/30 mice after transplantation, which intriguingly were caused by only two different BcrAbl clones. To analyze the success of these clones, we applied a mathematical model of hematopoietic tissue maintenance, which indicated that a differential engraftment capacity of these two dominant clones provides a possible explanation of our observations. These findings were further supported by additional transplantation experiments and increased BcrAbl transcript levels in both clones.
Conclusion: Our findings show that clonal competition is not an absolute process based on mutations, but highly dependent on selection mechanisms in a given environmental context.
|
324 |
Learning dynamics and decision paradigms in social-ecological dilemmasBarfuss, Wolfram 10 July 2019 (has links)
Kollektives Handeln ist erforderlich um nachhaltige Entwicklungspfade in gekoppelten sozial-ökologischen Systemen zu erschließen, fernab von gefährlichen Kippelementen. Ohne anderen Modellierungsprinzipien ihren Nutzen abzuerkennen, schlägt diese Dissertation die Agent-Umwelt Schnittstelle als die mathematische Grundlage für das Modellieren sozial-ökologischer Systeme vor.
Zuerst erweitert diese Arbeit eine Methode aus der Literatur der statistischen Physik über Lerndynamiken, um einen deterministischen Grenzübergang von etablierten Verstärkungslernalgorithmen aus der Forschung zu künstlicher Intelligenz herzuleiten. Die resultierenden Lerndynamiken zeigen eine große Bandbreite verschiedener dynamischer Regime wie z.B. Fixpunkte, Grenzzyklen oder deterministisches Chaos.
Zweitens werden die hergeleiteten Lerngleichungen auf eine neu eingeführte Umwelt, das Ökologisches Öffentliches Gut, angewendet,. Sie modelliert ein gekoppeltes sozial-ökologisches Dilemma und erweitert damit etablierte soziale Dilemmaspiele um ein ökologisches Kippelement. Bekannte theoretische und empirische Ergebnisse werden reproduziert und neuartige, qualitativ verschiedene Parameterregime aufgezeigt, darunter eines, in dem diese belohnungsoptimierenden Lern-Agenten es vorziehen, gemeinsam unter einem Kollaps der Umwelt zu leiden, als in einer florierenden Umwelt zu kooperieren.
Drittens stellt diese Arbeit das Optimierungsparadigma der Lern-Agenten in Frage. Die drei Entscheidungsparadimen ökonomischen Optimierung, Nachhaltigkeit und Sicherheit werden systematisch miteinander verglichen, während sie auf das Management eines umweltlichen Kippelements angewendet werden. Es wird gezeigt, dass kein Paradigma garantiert, Anforderungen anderer Paradigmen zu erfüllen, sowie dass das Fehlen eines Meisterparadigmas von besonderer Bedeutung für das Klimasystem ist, da dieses sich am Rand zwischen Parameterbereichen befinden kann, wo ökonomische Optimierung weder nachhaltig noch sicher wird. / Collective action is required to enter sustainable development pathways in coupled social-ecological systems, safely away from dangerous tipping elements. Without denying the usefulness of other model design principles, this thesis proposes the agent-environment interface as the mathematical foundation for the design of social-ecological system models.
First, this work refines techniques from the statistical physics literature on learning dynamics to derive a deterministic limit of established reinforcement learning algorithms from artificial intelligence research. Illustrations of the resulting learning dynamics reveal a wide range of different dynamical regimes, such as fixed points, periodic orbits and deterministic chaos.
Second, the derived multi-state learning equations are applied to a newly introduced environment, the Ecological Public Good. It models a coupled social-ecological dilemma, extending established repeated social dilemma games by an ecological tipping element. Known theoretical and empirical results are reproduced and novel qualitatively different parameter regimes are discovered, including one in which these reward-optimizing agents prefer to collectively suffer in environmental collapse rather than cooperating in a prosperous environment.
Third, this thesis challenges the reward optimizing paradigm of the learning equations. It presents a novel formal comparison of the three decision paradigms of economic optimization, sustainability and safety for the governance of an environmental tipping element. It is shown that no paradigm guarantees fulfilling requirements imposed by another paradigm. Further, the absence of a master paradigm is shown to be of special relevance for governing the climate system, since the latter may reside at the edge between parameter regimes where economic welfare optimization becomes neither sustainable nor safe.
|
325 |
Upplevelser och förändringar i rollen som ledare och hos individen under samt efter genomgången kurs i UGL : Utveckling av Grupp och Ledare / Experiences and changes in the role as a leader as well as in individuals during and after a course in UGL : Development of group and leaderHjertell, Anna, Krabbsjö, Marie January 2020 (has links)
En sökning på ledarskapsutveckling via Google och databasen APA PsycInfo renderar sammanlagt drygt 200 000 träffar. Detta tyder på ett stort intresse för ledarskapsutveckling. Syftet med uppsatsen är att studera hur deltagare tar sig an uppgiften att bearbeta samt eventuellt vidareutveckla upplevelser samt förändringar som tar plats under och efter en UGL kurs. Frågeställningarna berör ämnen runt hur de i sin ledarroll arbetat med inhämtade kunskaper och hur de som individer upplever att de har påverkats. Vi intervjuade sex ledare från mellersta och södra Sverige som deltagit på en UGL kurs under 2019. Vi använde oss av en semistrukturerad intervju där valet föll på att bearbeta insamlad empiri med hjälp av en tematisk analys. Det som framkom när det gällde ledarrollen var utveckling av tydlighet, trygghet samt effekter av det egna ledarskapet och behovet av användbara verktyg. Det mest utmärkande på det individuella planet var att deltagarna upplevde att de fick kunskaper om sig själv. Grupputvecklingens betydelse var ett ämne som de flesta frekvent återkom till under intervjuerna. Trots det ringa, men ändå väl geografiskt spridda respondentdeltagandet, har vi fått ett relativt fylligt resultat. Detta gav insyn i deras upplevelser av hur kursen har påverkat dem, kunskaper de förvärvat som ledare och inverkan det haft på dem som individer. / When searching for leadership development at Google and the database APA PsycInfo you get a about 200,000 hits. This indicates interest for the subject. The purpose of this essay is to study how the participants handle the processing and possible further develop experiences and changes that takes place during and after a course in UGL. The issues concern topics about how they, in their role as a leader, have worked with obtained knowledge. The issues concern topics about how they, in their role as a leader, have worked with acquired knowledge and the effect on them as an individual. We interviewed six leaders from central and south part of Sweden who, during 2019, has participated in a UGL course. We used semistructured interviews and choose to process the collected data using a thematic analysis. The most important thing that emerged about the role of the leader were the development of clarity, security and the effects of the individual leadership and the need for useful tools. The most characteristic on an individual level was gaining good knowledge about yourself. Group development was the topic that most frequently were mentioned during the interviews. Despite the small but well geographically dispersed participation of respondents, we provide insight into their experiences of how they got affected by the course, knowledge they acquired as leaders and the influence it had on them as individuals.
|
326 |
Finite-time Lyapunov exponents and metabolic control coefficients for threshold detection of stimulus–response curvesLuu, Hoang Duc, Chávez, Joseph Páez, Son, Doan Thai, Siegmund, Stefan 19 December 2016 (has links)
In biochemical networks transient dynamics plays a fundamental role, since the activation of signalling pathways is determined by thresholds encountered during the transition from an initial state (e.g. an initial concentration of a certain protein) to a steady-state. These thresholds can be defined in terms of the inflection points of the stimulus-response curves associated to the activation processes in the biochemical network. In the present work, we present a rigorous discussion as to the suitability of finite-time Lyapunov exponents and metabolic control coefficients for the detection of inflection points of stimulus-response curves with sigmoidal shape.
|
327 |
Clonal competition in BcrAbl-driven leukemia: how transplantations can accelerate clonal conversionCornils, Kerstin, Thielecke, Lars, Winkelmann, Doreen, Aranyossy, Tim, Lesche, Mathias, Dahl, Andreas, Roeder, Ingo, Fehse, Boris, Glauche, Ingmar 15 November 2017 (has links)
Background: Clonal competition in cancer describes the process in which the progeny of a cell clone supersedes or succumbs to other competing clones due to differences in their functional characteristics, mostly based on subsequently acquired mutations. Even though the patterns of those mutations are well explored in many tumors, the dynamical process of clonal selection is underexposed.
Methods: We studied the dynamics of clonal competition in a BcrAbl-induced leukemia using a γ-retroviral vector library encoding the oncogene in conjunction with genetic barcodes. To this end, we studied the growth dynamics of transduced cells on the clonal level both in vitro and in vivo in transplanted mice.
Results: While we detected moderate changes in clonal abundancies in vitro, we observed monoclonal leukemias in 6/30 mice after transplantation, which intriguingly were caused by only two different BcrAbl clones. To analyze the success of these clones, we applied a mathematical model of hematopoietic tissue maintenance, which indicated that a differential engraftment capacity of these two dominant clones provides a possible explanation of our observations. These findings were further supported by additional transplantation experiments and increased BcrAbl transcript levels in both clones.
Conclusion: Our findings show that clonal competition is not an absolute process based on mutations, but highly dependent on selection mechanisms in a given environmental context.
|
328 |
Model-free inference of direct network interactions from nonlinear collective dynamicsCasadiego, Jose, Nitzan, Mor, Hallerberg, Sarah, Timme, Marc 05 June 2018 (has links)
The topology of interactions in network dynamical systems fundamentally underlies their function. Accelerating technological progress creates massively available data about collective nonlinear dynamics in physical, biological, and technological systems. Detecting direct interaction patterns from those dynamics still constitutes a major open problem. In particular, current nonlinear dynamics approaches mostly require to know a priori a model of the (often high dimensional) system dynamics. Here we develop a model-independent framework for inferring direct interactions solely from recording the nonlinear collective dynamics generated. Introducing an explicit dependency matrix in combination with a block-orthogonal regression algorithm, the approach works reliably across many dynamical regimes, including transient dynamics toward steady states, periodic and non-periodic dynamics, and chaos. Together with its capabilities to reveal network (two point) as well as hypernetwork (e.g., three point) interactions, this framework may thus open up nonlinear dynamics options of inferring direct interaction patterns across systems where no model is known.
|
329 |
A market-based instrument for renewable energy : Modelling a dynamic price function for local areasFlygare, Carl January 2019 (has links)
This thesis describes the current situation of the electrical grid on a general level and contemporary support policies for residents who feed renewably produced electricity into the grid within a Swedish context. It shows which issues currently exists and suggests a new way to value overproduced renewable electricity which is not self-consumed. This way is called a dynamic price function (DPF), and this thesis models, simulates and analyzes the DPF in order to create an economic incentive to support the balance of the electrical grid – one of its most important parameters. The suggested DPF could potentially work with any renewable source in any area, but the focus in this thesis has been on solar power-systems for households in local areas. While the currently support policies, which uses static models to value overproduced renewable electricity, have created important incentives for the initial penetration of solar power among local residents they do not scale well as the share of renewable production on a local level increase. This might cause negative impacts on the electrical grid. The thesis’ results show that by designing the DPF in certain ways it is possible to create an economic incentive for different behaviors. The most promising design incorporates three different incentives at the same time and they are: 1) to incentivize the initial penetration of solar power in local areas which do not have any production, 2) to incentivize a higher share of solar power, but not too high, and 3) to procure storage possibilities for overproduced electricity. These incentives do not only encourage a more even geographical distribution of solar power, but also allow for a higher share of solar power in the energy system without risking the balance of the grid.
|
330 |
Breitbandige dielektrische Spektroskopie zur Untersuchung der molekularen Dynamik von Nanometer-dünnen PolymerschichtenTreß, Martin 21 November 2014 (has links)
Mit dieser Arbeit ist weltweit zum ersten Mal die molekulare Dynamik von vereinzelten,d.h. einander nicht berührenden Polymerketten experimentell bestimmt worden. Die Grundlagen dafür sind einerseits die breitbandige dielektrische Spektroskopie mit ihrer außerordentlich hohen experimentellen Empfindlichkeit und andererseits die Weiterentwicklung einer speziellen Probenanordnung, bei der hochleitfähige Silizium-Elektroden durch elektrisch isolierende Siliziumdioxid-Nanostrukturen in einem vordefinierten Abstand gehalten werden und so den Probenkondensator bilden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Höhe der Nanostrukturen (und damit des Elektrodenabstands) auf nur 35 nm reduziert. Damit gelang der Nachweis, dass selbst vereinzelte kondensierte Polymer-Knäuel - im Rahmen der Messgenauigkeit - dieselbe Segmentdynamik (bzw. denselben dynamischen Glasübergang), gemessen in ihrer mittleren Relaxationsrate, wie die makroskopische Schmelze („bulk“) aufweisen. Nur ein kleiner Anteil der Segmente zeigt eine langsamere Dynamik, was auf attraktive Wechselwirkungen mit dem Substrat zurückzuführen ist, wie komplementäre Untersuchungen mittels Infrarot-Spektroskopie zeigen. Zudem bieten diese Experimente die Möglichkeit, nach der dielektrischen Messung die mit Nanostrukturen versehene obere Elektrode zu entfernen und die Verteilung der vereinzelten Polymerketten, deren Oberflächenprofile und Volumen mit dem Rasterkraftmikroskop zu bestimmen. Erst damit gelingt der Nachweis, dass die Polymer-Knäuel im Mittel aus einer einzelnen Kette bestehen. Die Kombination dieser drei unabhängigen Messmethoden liefert ein schlüssiges und detailliertes Bild, gekennzeichnet dadurch, dass attraktive Oberflächenwechselwirkungen die Glasdynamik nur über ca. 0,5nm direkt beeinflussen.
In einem zweiten Teil trägt die Arbeit mit der Untersuchung dünner Polymerschichten im Nanometer-Bereich zu einer international geführten, kontroversen Diskussion um die Frage, ob sich im Falle solcher räumlichen Begrenzungen der dynamische und kalorimetrische Glasübergang ändern, bei. Dabei zeigt mit den präsentierten dielektrischen und ellipsometrischen Messungen eine Kombination aus einer Methode, die im Gleichgewichtszustand misst und einer, die den Übergang in den Nichtgleichgewichtszustand bestimmt, dass sich sowohl Polystyrol-Schichten verschiedener Molekulargewichte bis zu einer Dicke von nur 5 nm als auch Polymethylmethacrylat-Schichten auf unterschiedlichen (hydrophilen und hydrophoben) Substraten bis zu einer Dicke von 10 nm weder in ihrem dynamischen noch ihrem kalorimetrischen Glasübergang von der makroskopischen Schmelze unterscheiden.:Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis III
Tabellenverzeichnis V
1 Einleitung 1
2 Theoretische Grundlagen 5
2.1 Glasübergang und Glasdynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.1 Kristallisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.2 Der kalorimetrische Glasübergang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.3 Der dynamische Glasübergang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1.4 Theoretische Modelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Polymere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1 Molekulare Struktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.2 Molekulare Dynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.3 „Confinement effects“ - der Einfluss räumlicher Begrenzung . . . . . 19
2.3 Wechselwirkung von elektromagnetischen Feldern mit Materie . . . . . . . . 22
2.3.1 Polarisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3.2 Elektrostatik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.3.3 Dielektrische Relaxation und Retardation . . . . . . . . . . . . . . . 26
3 Material und Methoden 39
3.1 Experimentelle Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.1 Dielektrische Spektroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.1.2 Rasterkraftmikroskopie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.1.3 Ergänzende Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.2 Datenauswertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.1 Analyse der dielektrischen Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.2.2 Analyse der Rasterkraftmikroskopaufnahmen . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.3 Verfahren zur Auswertung der ergänzenden Methoden . . . . . . . . 74
3.3 Probenmaterial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.4 Probenpräparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.4.1 Präparation dünner Polymerfilme und vereinzelter Polymerknäuel . . 84
3.4.2 Probenkondensatoren mit nanostrukturierten Elektroden . . . . . . . 90
3.4.3 Aufdampfen von Elektroden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.4.4 Tempern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.4.5 Besonderheiten der Präparation für die ergänzenden Methoden . . . 96
3.5 Reproduzierbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.5.1 Unerwünschte Veränderungen der Probe und Gegenmaßnahmen . . 98
3.5.2 Prüfung der Probenstabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.5.3 Partikelkontamination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4 Ergebnisse und Diskussion 105
4.1 Modellierung der dielektrischen Spektren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.1.1 Probenaufbau und Ersatzschaltbilder . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.1.2 Vergleich modellierter und gemessener Spektren . . . . . . . . . . . 111
4.1.3 Modell eines Polymer-Knäuels im Plattenkondensator . . . . . . . . . 119
4.1.4 Schlussfolgerungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2 Dünne Polymerschichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4.2.1 Polystyrol-Schichten verschiedener Molekulargewichte . . . . . . . . 128
4.2.2 Polymethylmethacrylat-Schichten auf unterschiedlichen Substraten . 135
4.2.3 Literaturdiskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
4.2.4 Die präsentierten Ergebnisse im Kontext der Literatur . . . . . . . . . 155
4.3 Vereinzelte Polymer-Knäuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.3.1 Charakterisierung der Oberfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.3.2 Molekulare Dynamik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
4.3.3 Wechselwirkungen mit der Oberfläche . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
4.3.4 Interpretation - das molekulare Bild . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5 Zusammenfassung 177
A Übersicht der Messungen und Experimentatoren 181
Literaturverzeichnis 182
Publikationsliste 205
Danksagung 209
Lebenslauf 211
Selbstständigkeitserklärung 213
|
Page generated in 0.0955 seconds