Arbetet har sin bakgrund i att Umeå Energi har noterat en högre inmatning av reaktiv effekt mot överliggande nät. Att ett elnäts karaktär går mot att bli mer kapacitivt är en vanlig tendens idag då olika förändringar som görs i näten orsakar detta. En viktig bidragande orsak är kablifiering och spänningshöjning. I arbetet utförs en analys av reaktiv effekt i det lokala elnätet på fördelningsstationsnivå. Här märks att det reaktiva effektuttaget ofta minskar under sommarhalvåret, och i vissa fall blir nettobidraget för en station kapacitivt. Detta gäller främst för landsbygd. Totalt mot överliggande nät finns en inmatning på uppemot 25-30 MVAr som det i dagsläget inte finns utrustning installerad för att kunna kompensera. Beräkningar på kabelnätet på 45 kV och 145 kV-nivå har visat att framtida kablifiering och spänningshöjning kommer att bidra med ytterligare 17 MVAr inmatning av reaktiv effekt. Alternativa metoder för att minska överskottet av reaktiv effekt undersöks, vilka eventuellt kan användas till viss del, men slutsatsen är att kompenseringsutrustning i form av reaktorer behöver installeras om inmatningen av reaktiv effekt mot överliggande nät ska kunna kompenseras. Rimliga teknikval för kompensering är att antingen installera fasta reaktorer vilka kan kombineras till olika nivåer av kompensering, alternativt att en reglerbar reaktor, förslagsvis av typen variabel shuntreaktor (VSR) installeras. I arbetet redovisas även de krav kring reaktiv effekt som ställs upp i två av EUs nya nätföreskrifter och som eventuellt kan påverka Umeå Energis elnät. / This project has its background in the fact that Umeå Energy has observed a higher amount of capacitive reactive power that is directed upwards in the power grid. It is a common tendency that the character of a power grid is becoming more capacitive, due to certain changes that are made in the grid. Important contributory causes are an increase of the amount of cable and an increase of the voltage level. An analysis is made of the flow of reactive power in the local power grid. A main conclusion is that the reactive power consumption on substation level in many cases is decreasing in the summer season, and in some cases the net contribution is capacitive. During the critical time of year there is an contribution of capacitive reactive power to the superior grid of up to 30 MVAr, with a lack of compensation equipment in the local grid. Calculations on planned cables in the grid on 45 kV and 145 kV level indicate on a future contribution of reactive power of about 17 MVAr. Allready existing components in the local grid that can contribute to compensation of the excess of reactive power are mentioned, but the conclusion is that new equipment for compensation needs to be installed to be able to decrease the contribution to the superior grid. Suitable choices of equipment are either reactors with fixed amounts of MVAr, which can be combined to different levels of compensation, or alternatively one reactor which has a variable amount of MVAr, a so called VSR (Variable Shunt Reactor). The requirements concerning reactive power in two of the new grid codes on EU level are examined. Theese can possibly affect the power grid of Umeå Energy.

Ein erfolgversprechender Ansatz in der biomedizinischen Forschung besteht im zielgerichteten Transport von Medikamenten und deren lokaler Anreicherung im erkrankten Bereich. Aktuelle Untersuchungen auf dem Gebiet der Krebstherapie beschäftigen sich mit dem magnetischen Drug Targeting, der Kopplung von Chemotherapeutika an magnetische Nanopartikel und der Anreicherung im erkrankten Bereich unter Verwendung externer Magnetfelder. Um derartige Verfahren perspektivisch zu beherrschen sind die Grundlagen des Strömungsverhaltens der eingesetzten sogenannten Ferrofluide, Suspensionen magnetischer Nanopartikel in geeigneten Trägermedien zu ermitteln. Während von Ferrofluiden aus dem technischen Anwendungsbereich eine starke Viskositätserhöhung durch den Einfluss externer magnetischer Felder bekannt ist, gilt es diese auch für biokompatible Ferrofluide zu untersuchen. Ein besonderer Fokus liegt auf der Untersuchung der zahlreichen Einflussparameter wie dem Partikeldurchmesser, der mikroskopischen Struktur oder der magnetischen Konzentration. Weiterhin ist auch das Fließverhalten bei Verdünnung mit Blut in einer Strömungssituation möglichst nahe der medizinischen Anwendung von zentralem Interesse. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit diesen Problemstellungen. Einerseits wurden durch eine umfassende Charakterisierung wichtige Einflussparameter der Viskositätsveränderung unter dem Einfluss externer magnetischer Felder identifiziert und untersucht. Andererseits wurde ein spezielles Kapillarviskosimeter entwickelt. Dieses zeichnet sich durch die Auslegung hinsichtlich der Kapillardurchmesser sowie der Scherraten an Bereiche des menschlichen Organismus aus und es eröffnet die Möglichkeit, mit Blut verdünnte Ferrofluide unter dem Einfluss starker Magnetfelder zu untersuchen. Im Rahmen der Arbeit wurde Schafblut verwendet und es konnten Effekte gefunden werden, die eine Interaktion der Blutbestandteile mit den magnetischen Nanopartikeln vermuten lassen. Die Bildung von kettenartigen Strukturen unter dem Einfluss von Magnetfeldern, die diese Wechselwirkung verursacht, wurde mikroskopisch untersucht und ein Quantifizierungsverfahren zur Bewertung der Abhängigkeit von Magnetfeldstärke und -applikationsdauer eingeführt. Die ermittelten Resultate zeigen eine starke Beeinflussung des rheologischen und mikroskopischen Verhaltens der biokompatiblen Ferrofluide auf, welche das Potenzial besitzt die Anwendung der Flüssigkeiten zu beeinflussen und in zukünftige Forschungen, sowohl hinsichtlich der theoretischen Modellierung als auch der chemischen Synthese, einbezogen werden sollte.

Syfte: Syftet var att undersöka effekten av omvårdnadsåtgärder vid agitation och oro hos personer med demenssjukdom. Bakgrund: Demens är en sjukdom som innebär en kognitiv svikt av olika grad som försämrar den kognitiva förmågan hos den drabbade. Hos personer med demenssjukdom kan beteendemässiga och psykiska symtom vid demens (BPSD) som agitation och oro uppstå. Dessa typer av BPSD kan vara uttryck för exempelvis bristande kommunikationsförmåga och orsaka lidande. Metod: Detta examensarbete är en litteraturbaserad översikt baserat på nitton vetenskapliga artiklar. Resultat: Visar fyra huvudteman, dessa teman är: omvårdnadsåtgärder med grund i; -bemötande och behov, -miljö, -aktivitet samt -fysisk aktivitet. Valda omvårdnadsåtgärder visade sig i majoritet ha en positiv effekt på agitation och oro. Diskussion: I diskussionen diskuteras effekten av omvårdnadsåtgärderna och möjliga orsaker till resultatet samt hur dessa kan behöva anpassas till personcentrerad nivå. Konklusion: Åtgärderna kunde ha olika effekt och påverkas av personens intresse och tidigare upplevelser i livet. Flera åtgärder kunde bidra till att personalen lärde känna personen på ett annat sätt vilket kunde underlätta tillämpningen av omvårdnadsåtgärder och öka förståelse för personens beteende. / Objective: The objective was to investigate the effect of nursing interventions for agitation and anxiety in people with dementia. Background: Dementia is a disease in which the cognitive impairment of varying degrees that impairs the cognitive ability of the affected. In people with dementia behavioral and psychological symptoms in dementia (BPSD) can occur as agitation and anxiety. These types of BPSD can be expressed, for example, in lack of communication skills and cause suffering. Method: This thesis is a literature-based study based on nineteen scientific articles. Results: The result displays four main themes, these themes are nursing actions based on; -treatment and needs, -environment, -activity and -physical activity. Selected nursing interventions showed that the majority had a positive effect on agitation and anxiety. Discussion: The effect of nursing interventions and the possible reasons for the results are discussed and how these can be adapted to a person-centered level. Conclusion: Interventions could have a different effect on people but also be affected by the person's interests and past experiences in life. Several interventions could help the staff to get to know the person in a way which could facilitate the implementation of nursing interventions and increase understanding of the person's behavior.

Homework or no homework has been frequently occurring discussions in society over the years. Today, more teachers than ever have taken sides about homework. But which purpose do the teachers that provide homework have, and can they see the advantage with homework? The purpose with this essay is to examine why teachers at younger ages provide homework in mathematics and what the benefits are? To reach some answers in order to find out some answers to my questions I have made a qualitative study by interviewing six teachers, teaching classes from grades1-3. I have also been studying some other research and literature that are dealing with these questions. The result shows that despite that the teachers have chosen to provide homework they cannot always see any effects. The most common type of homework has the purpose to repeat what has been taught at school. The pupils are supposed to manage to do their homework on their own without any help from their parents. Other purposes that are mentioned in the research are joy, motivation, responsibility and to create a link between school and the domestic environment. The follow-up of the homework consists of the teacher marks the homework and sometimes gives it back to the pupils with comments. / Läxor eller inte läxor har varit vanligen förekommande diskussioner i samhället genom åren. Idag har fler lärare tagit ställning för eller emot läxor än tidigare. Hur tänker då de lärare som ger läxor och vilka vinster ser de med läxor? Syftet med den här uppsatsen är att undersöka varför lärare som undervisar i de yngre åldrarna ger läxor i matematik och vilka vinster de ser med läxor? För att söka svar har jag genomfört kvalitativa intervjuer med sex lärare som undervisar i matematik i årskurserna 1-3. Jag har även tagit del av forskning och litteratur som behandlar frågorna. Resultatet visar att trots att lärarna valt att ge läxor så ser inte alla att den ger någon effekt. Den vanligaste läxan som ges handlar om färdighetsträning. Eleverna ska själva klara av de läxor som ges utan föräldrars inblandning. Andra syften som nämns handlar om glädje, motivation, ansvarstagande samt att skapa en länk mellan hem och skola. Den uppföljning som främst används är att läxan lämnas in för rättning och ibland lämnas tillbaka med kommentarer.

För bostäder finns det underlag och rekommendationer om sannolikt flöde för tappvarmvatten. Underlag saknas för idrottsanläggningar där flera personer går och duschar samtidigt, efter t.ex. en lagaktivitet eller idrottslektion. Problem för projektörer idag är att de inte vet hur stort tappvarmvattenflöde de kan förvänta sig, detta slutar ofta i överdimensionerad effekt på värmeväxlaren och överdimensionerade komponenter. Syftet med examensarbetet har varit att genom flödesmätningar på fyra idrottsanläggningar, utreda om det går att påvisa något samband och arbeta fram ett underlag för att beräkna sannolikt flöde vid olika antal tappställen i idrottsanläggningar.   Mätningar har utförts på tre sporthallar av varierande storlek och ett badhus i Luleå regionen. Sporthallarna har 91,39 och 32 tappställen, badhuset har 28 tappställen. Mätningarna har skett över en och två veckors perioder och har utförts med en ultraljudsmätare med en minuts samplingsintervall. Mätdata för varje fastighet har utvärderats för att sedan sammanställas till två ekvationer som ska fungera som underlag vid framtida projekteringar för sporthallar, och en ekvation för badhus. Rekommendationerna ska vara behjälpliga vid dimensionering av sannolikt flöde, effekt för värmeväxlare och styrventil för fjärrvärmen.   För badhus rekommenderas det sannolika flödet att beräknas med nedanstående ekvation. Där  är antalet duschar i allmänna omklädningsrum.  är normalflödet för duschblandarna i de allmänna omklädningsrummen. Om centralblandare finns i fastigheten kan  sättas till 0,085 l/s.  är det sannolika flödet för resterande tappställen i fastigheten och beräknas med en väl etablerad projekteringsmetod.   För sporthallar har två ekvationer tagits fram från mätdata. En som relaterar det sannolika flödet mot antal duschar i allmänna omklädningsrum, en som relaterar mot totala antalet tappställen i fastigheten. Projektören får själv avgöra vad det kommer vara för verksamhet i fastigheten och bestämma vad som passar bäst som underlag. Ovanstående ekvation är kopplad till allmänna duschar. Där x är antal duschar i de allmänna utrymmena.               Ovanstående ekvation är kopplad till totala antalet tappställen i fastigheten. Där x är antal tappställen i fastigheten som förbrukar tappvarmvatten. / For residential buildings there are equations and guidelines how to calculate the dimensioning flow for tap hot water. These types of calculation methods however does not exist for sports facilities where a large group of people shower simultaneously, for example, after a sport activity or a physical education lecture. The problem today is that the engineers doesn’t know exactly how to estimate the dimensioning flow, therefore the existing methods often results in over dimensioned heat exchangers and valves. The purpose with this bachelor thesis is to perform flow measurements on four sport facilities of different sizes. Determine if there are any correlation between them, and elaborate guidelines on how to estimate the dimensioning flow with different number of tap valves in the facilities.   Measurements have been made on three sport auditoriums and one public bath. The sport auditoriums have 91, 39 and 32 tap valves each, and the public bath has 28 tap valves. The measuring period is one and two weeks for the facilities and the flow measurement instrument is an ultrasonic flowmeter with a sampling interval of one minute. Measurement data for each facility have been evaluated and then compiled into two equations that will function as guidelines for sport auditoriums, and one equation that will function as guideline for public baths. These recommendations will be helpful when dimensioning the tap hot water flow and the power of the heat exchanger and dimensioning the adjusting valve for the district heating hot water.   For public baths the equation below should work as a guideline to dimension the tap hot water flow, where  is the number of tap places for showering in the public dressing rooms, and  is the normal tap water flow from the mixers in the public dressing rooms. If there is a central thermostatic mixing valve in the facility,  can be set to 0,085 l/s.  is the dimensioning flow for the rest of the tap water valves in the facility and is calculated with a well-entrenched method. For sport auditorium two equations will work as guidelines to dimension the tap hot water flow. One equation is correlated to the amount of shower tap valves in the public dressing rooms, and the other one is correlated to the total amount of tap places in the facility.                The equation above is correlated to the amount of showers in the public dressing rooms, where  is the amount of tap places for showering in the public dressing rooms.                 The equation above is correlated to the amount of tap places in the facility, where  is the total amount of tap places that uses tap hot water in the facility.

This thesis presents an experimental study of the thermoelectrical properties of semiconductor quantum dots (QD). The measurements give information about the interplay between first order tunneling and macroscopic quantum tunneling transport effects in the presence of thermal gradients by the direct comparison of the thermoelectric response and the energy spectrum of the QD. The aim of the thesis is to contribute to the understanding of the charge and spin transport in few-electron quantum dots with respect to potential applications in future quantum computing devices. It also gives new insight into the field of low temperature thermoelectricity. The investigated QDs were defined electrostatically in a two dimensional electron gas (2DEG) formed with a GaAs/(Al,Ga)As heterostructure by means of metallic gate electrodes on top of the heterostructure. Negative voltages with respect to the potential of the 2DEG applied to the gate electrodes were used to deplete the electron gas below them and to form an isolated island of electron gas in the 2DEG which contains a few ten electrons. This QD was electrically connected to the 2DEG via two tunneling barriers. A special electron heating technique was used to create a temperature difference between the two connecting reservoirs across the QD. The resulting thermoelectric voltage was used to study the charge and spin transport processes with respect to the discrete energy spectrum and the magnetic properties of the QD. Such a two dimensional island usually exhibits a discrete energy spectrum, which is comparable to that of atoms. At temperatures below a few degrees Kelvin, the electrostatic charging energy of the QDs exceeds the thermal activation energy of the electrons in the leads, and the transport of electrons through the QD is dominated by electron-electron interaction effects. The measurements clarify the overall line shape of thermopower oscillations and the observed fine structure as well as additional spin effects in the thermoelectrical transport. The observations demonstrate that it is possible to control and optimize the strength and direction of the electronic heat flow on the scale of a single impurity and create spin-correlated thermoelectric transport in nanostructures, where the experimenter has a close control of the exact transport conditions. The results support the assumption that the performance of thermoelectric devices can be enhanced by the adjustment of the QD energy levels and by exploiting the properties of the spin-correlated charge transport via localized, spin-degenerate impurity states. Within this context, spin entropy has been identified as a driving force for the thermoelectric transport in the spin-correlated transport regime in addition to the kinetic contributions. Fundamental considerations, which are based on simple model assumptions, suggest that spin entropy plays an important role in the presence of charge valence fluctuations in the QD. The presented model gives an adequate starting point for future quantitative analysis of the thermoelectricity in the spin-correlated transport regime. These future studies might cover the physics in the limit of single electron QDs or the physics of more complex structures such as QD molecules as well as QD chains. In particular, it should be noted that the experimental investigations of the thermopower of few-electron QDs address questions concerning the entropy transport and entropy production with respect to single-bit information processing operations. These questions are of fundamental physical interest due to their close connection to the problem of minimal energy requirements in communication, and thus ultimately to the so called "Maxwell's demon" with respect to the second law of thermodynamics. / Diese Dissertation präsentiert eine experimentelle Studie über die thermoelektrischen Eigenschaften von Halbleiterquantenpunkten. Das thermoelektrische Verhalten der Quantenpunkte wird unter besonderer Berücksichtigung ihrer jeweiligen Energiespektren und magnetischen bzw Spin-Eigenschaften diskutiert. Die durchgeführten Messungen geben Aufschluss über das Zusammenspiel von Einzelelektronentunnelprozessen erster und höherer Ordnung unter dem Einfluss thermischer Gradienten. Somit trägt diese Dissertation zum Verständnis des Ladungs- und Spintransports in potentiellen, zukünftigen Bausteinen für die Quanteninformationsverarbeitung bei und ermöglicht neue Einblicke in das Themengebiet der Thermoelektrizität bei sehr tiefen Temperaturen. Die untersuchten Quantenpunkte wurden in einem zweidimensionalen Elektronengas (2DEG) mittels nanostrukturierter, metallischer "gates" erzeugt, die auf der Oberfläche einer GaAs/AlGaAs Heterostrukturoberfläche aufgebracht wurden. Durch das Anlegen negativer Spannungen in Bezug auf das Potential des 2DEGs, wurde das Elektronengas unter den gates verdrängt, so dass eine isolierte Insel entstand, die bis zu ca. 30 Elektronen zählte. Zwei Tunnelbarrieren dienten als elektrische Verbindung dieses Quantenpunkts zu den Zuleitungen. Unter Verwendung einer speziellen Stromheizungstechnik wurde eine Temperaturdifferenz zwischen den zwei Zuleitungsreservoirs über dem Quantenpunkt erzeugt. Die Untersuchung von Ladungs- und Spintransportprozessen erfolgte über den direkten Vergleich der resultierenden thermoelektrischen Spannung mit den jeweiligen Energiespektren der Quantenpunkte. Im Allgemeinen weist eine solche zweidimensionale Insel ein diskretes Energiespektrum auf, das vergleichbar mit dem einzelner Atome ist. Unterhalb einer Temperatur von wenigen Grad Kelvin, ist die elektrostatische Aufladungsenergie des Quantenpunkts größer als die thermische Anregungsenergie der Elektronen in den Zuleitungen. Als Folge bestimmen Elektron-Elektron-Wechselwirkungseffekte den Transport von Elektronen durch den Quantenpunkt. Die durchgeführten Messungen erklären den Verlauf der Thermokraft als Funktion des Quantenpunktpotentials einschließlich der aufgeprägten Feinstruktur sowie zusätzliche thermoelektrische Effekte, die von den Spin-Eigenschaften des Quantenpunkts hervorgerufen werden. Die Beobachtungen beweisen, dass es möglich ist Stärke und Richtung des elektronischen Wärmeflusses auf der Größenskala einzelner Verunreinigungen zu kontrollieren und gegebenenfalls zu optimieren sowie Spin-korrelierten thermoelektrischen Transport in künstlich hergestellten Nanostrukturen zu verwirklichen, welche eine gezielte Kontrolle der Transportbedingungen erlauben. Die Ergebnisse untermauern die Annahmen einer möglichen Verbesserung der Effizienz thermoelektrisch aktiver Materialien durch die Anpassung der energetischen Lage entsprechender Quantenpunktzustände und durch die Ausnutzung der thermoelektrischen Effekte im Spin-korrelierten Ladungstransport durch energetisch entartete, lokalisierte Zustände. In diesem Rahmen wurde erläutert, dass Spinentropie neben den kinetischen Beiträgen eine weitere treibende Kraft des thermoelektrischen Transports durch Quantenpunkte darstellt. Grundlegende Überlegungen, die auf einfachen Modellannahmen beruhen, lassen erwarten, dass die Beiträge der Spinentropie zum thermoelektischen Transport bei vorhandenen Fluktuationen der Anzahl der Ladungen auf dem Quantenpunkt eine signifikante Rolle spielen. Das vorgestellte Modell bietet hierzu einen geeigneten Ausgangspunkt für weitere quantitative Analysen der Thermoelektrizität im Spin-korrelierten Transportregime. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die experimentelle Untersuchung der Thermokraft von Quantenpunktstrukturen, wie sie hier verwendet wurden, den Entropietransport und die Entropieerzeugung in Bezug zu Ein-Bit-Rechenoperationen setzen. Fragestellungen dieser Art sind von fundamentalem physikalischen Interesse aufgrund ihrer engen Verknüpfung mit der Frage nach dem minimalen Energieaufwand, der eine Kommunikation ermöglicht. Dieses Problem wird häufig mittels des so genannten Maxwell'schen Dämon diskutiert und hinterfragt in ihrem Ursprung den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik.

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In this work we examine within the self-consistent Thomas-Fermi-Poisson approach the low-temperature screening properties of a two-dimensional electron gas (2DEG) subjected to strong perpendicular magnetic fields. In chapter 3, numerical results for the unconfined 2DEG are compared with those for a simplified Hall-bar geometry realized by two different confinement models. It is shown that in the strongly nonlinear-screening limit of zero temperature the total variation of the screened potential is related by simple analytical expressions to the amplitude of an applied harmonic modulation potential and to the strength of the magnetic field. In chapter 4 we study the current and charge distribution in a two-dimensional electron system, under the conditions of the integer quantized Hall effect, on the basis of a quasilocal transport model, that includes nonlinear screening effects on the conductivity via the self-consistently calculated density profile. The existence of "incompressible strips" with integer Landau level filling factor is investigated within a Hartree-type approximation, and nonlocal effects on the conductivity along those strips are simulated by a suitable averaging procedure. This allows us to calculate the Hall and the longitudinal resistance as continuous functions of the magnetic field B, with plateaus of finite widths and the well-known, exactly quantized values. We emphasize the close relation between these plateaus and the existence of incompressible strips, and we show that for B values within these plateaus the potential variation across the Hall bar is very different from that for B values between adjacent plateaus, in agreement with recent experiments. We have improved on the previous chapter by a critical investigation of the impurity potential profiles and obtained reasonable estimates of the range and the amplitude of the potential fluctuations. We added a harmonic perturbation potential to the confining potential in order to generate the long-range-part of the overall impurity potential in the translation invariant model. This treatment of the long-range fluctuations allowed us to resolve apparent discrepancies such as the dependence of the QH plateau width on the mobility and to understand the crossing values of the high and low temperature Hall resistances. An interesting outcome of this model is that, it predicts different crossing values depending on the sample width and mobility. In chapter 6 we brie y report on theoretical and experimental investigations of a novel hysteresis effect that has been observed on the magneto-resistance (MR) of quantum-Hall (QH) bilayer systems in magnetic field (B) intervals, in which one layer is in a QH-plateau while the other is near an edge of a QH-plateau. We extend a recent approach to the QH effect, based on the Thomas-Fermi-Poisson theory and a local conductivity model to the bilayer system. This approach yields very different density and potential landscapes for the B-values at different edges of a QH plateau. Combining this with the knowledge about extremely long relaxation times to the thermodynamic equilibrium within the plateau regime, we simulate the hysteresis in the "active" current-carrying layer by freezing-in the electron density in the other, "passive", layer at the profile corresponding to the low-B edge of its QH plateau as B is swept up, and to the profile at the high-B edge as B is swept down. The calculated MR hysteresis is in good qualitative agreement with the experiment. If we use the equilibrium density profile, we obtain excellent agreement with an "equilibrium" measurement, in which the system was heated up to ~ 10K and cooled down again at each sweep step. / Diese Arbeit wurde durch Experimente zur Potential- und Stromverteilung in Quanten-Hall- Systemen motiviert, die in den letzten Jahren in der Abteilung von Klitzing am MPI für Festkörperforschung durchgeführt wurden und ergaben, dass elektrostatische Abschirmungseffekte in zweidimensionalen Elektronensystemen (2DES), die den ganzzahligen Quanten-Hall-Effekt (QHE) zeigen, sehr wichtig für das Verständnis der Stromverteilung innerhalb der Probe und der extremen Genauigkeit der gemessenen quantisierten Werte des Hall-Widerstands sind. Daraus ergab sich für die hier vorgelegte Arbeit das folgende Programm. Zunächst wird, nach einem einleitenden Kapitel, in Kapitel 2 der Formalismus vorgestellt, mit dem in den späteren Kapiteln Elektronendichten und elektrostatische Potentiale, die z.B. das 2DES auf eine Probe mit Streifengeometrie eingrenzen, selbstkonsistent berechnet werden. Diese Selbstkonsistenz besteht aus zwei Teilen. Erstens wird, bei vorgegebenem Potential, die Elektronendichte berechnet. Zweitens wird aus vorgegebener Ladungsverteilung, bestehend aus (positiven) Hintergrundladungen und der (im ersten Schritt berechneten) Elektronenladungsdichte, und geeigneten Randbedingungen (konstantes Potential auf metallischen Gates) durch Lösen der Poisson-Gleichung das elektrostatische Potential berechnet. Wenn wir im ersten Schritt, unter Berücksichtigung der Fermi-Dirac-Statistik, die Elektronendichte quantenmechanisch aus den Energieeigenfunktionen und -werten berechnen, erhalten wir die Hartree-Näherung, die die Dichte als nichtlokales Funktional des Potentials liefert. Wenn man die Ausdehnung der Wellenfunktionen auf der Längenskala, auf der sich das Potential typischerweise ändert, vernachlässigen kann, so vereinfacht sich die Hartree-Näherung zur Thomas- Fermi-Näherung, die einen lokalen Zusammenhang zwischen Elektronendichte und Potential beschreibt. Die meisten der konkreten Rechnungen wurden im Rahmen dieser selbstkonsistenten Thomas-Fermi-Poisson-Näherung durchgeführt. Im Kapitel 3 wird allgemein das Abschirmverhalten eines 2DES im hohen Magnetfeld untersucht. Wir betrachten die Antwort auf eine harmonische Potentialmodulation im unbegrenzten 2DES und in streifenförmig begrenzten Systemen mit zwei unterschiedlichen Arten von Randbedingungen. Bei tiefen Temperaturen und hohen Magnetfeldern finden wir extrem nichtlineare Abschirmung. Im unbegrenzten 2DES charakterisieren wir die Abschirmung, indem wir die gesamte Variation des selbstkonsistent berechneten Potentials als Funktion der Amplitude des aufgeprägten cosinus-Potentials berechnen. Bei festem Magnetfeld ergeben sich so Stufenfunktionen, deren Gestalt stark vom Füllfaktor der Landau-Niveaus im homogenen Zustand ohne aufgeprägtes Potential abhängt (siehe Abbildungen 3.2- 3.6). Vielleicht noch unerwartetere Kurven ergeben sich, wenn man bei festem Modulationspotential die Varianz des selbstkonsistenten Potentials gegen das Magnetfeld B aufträgt (Abb. 3.9). Die Resultate lassen sich aber leicht verstehen und (bei Temperatur T = 0) in einem einfachen Schema (Abb. 3.7) zusammenfassen. Als ordnendes Prinzip stellt sich heraus, dass sich stets Zustände einstellen, in denen die Elektronendichte möglichst wenig von der bei verschwindendem Magnetfeld abweicht. Wenn die Zyklotronenergie groß gegen die thermische Energie kBT ist, erfordert das, dass in den großen Bereichen, in denen die Dichte variiert, ein Landau-Niveau unmittelbar an dem, im Gleichgewicht konstanten, elektrochemischen Potential liegen muss (En, “pinning”). Man nennt diese Bereiche kompressibel. In den kompressiblen Bereichen können Elektronen leicht umverteilt werden, d.h. die Dichte ist leicht veränderbar und in diesen Bereichen gibt es extrem effektive Abschirmung. Existieren kompressible Bereiche mit unterschiedlichen Landau-Niveaus (En) am elektrochemischen Potential, z.B. bei großer Modulation oder weil die Dichte zum Probenrand hin abnimmt, so gibt es zwischen benachbarten kompressiblen Bereichen mit unterschiedlichen Landau-Quantenzahlen n “inkompressible” Bereiche, in denen zwischen zwei Landau-Niveaus liegt. Dort sind alle Landau-Niveaus unterhalb von besetzt, die oberhalb leer. Folglich ist dort der Füllfaktor ganzzahlig und die Dichte konstant. Das Wechselspiel zwischen kompressiblen und inkompressiblen Bereichen bestimmt das Abschirmverhalten. Randeffekte erweisen sich nur in solchen Magnetfeldintervallen als wichtig für die Abschirmung im Inneren einer streifenförmigen Probe, in denen (schon ohne aufgeprägte Modulation) in der Probenmitte ein neuer inkompressibler Streifen entsteht. Im Kapitel 4 wird die Rolle der inkompressiblen Streifen in einer idealisierten, streifenförmigen Hall-Probe untersucht. Mithilfe einer lokalen Version des Ohmschen Gesetzes berechnen wir bei vorgegebenen Gesamtstrom die Stromdichte und das nun ortsabhängige elektrochemische Potential, dessen Gradient die Stromdichte treibt. Für den lokalen Leitfähigkeitstensor nehmen wir ein für homogenes 2DES berechnetes Resultat und ersetzen den Füllfaktor jeweils durch den lokalen Wert. Dadurch ergibt sich, dass bei Existenz inkompressibler Streifen der gesamte Strom auf diese Streifen eingeschränkt ist, in denen die Komponenten des spezifischen Widerstands die Werte des freien, idealen 2DES haben, also verschwindenden longitudinalen und quantisierten Hall-Widerstand. Aus Hartree-Rechnungen zeigen wir, dass es inkompressible Streifen nur in Magnetfeldintervallen endlicher Breite (um ganzzahlige Füllfaktoren) gibt und dass in der Nähe von Füllfaktor 4 es nur inkompressible Streifen mit dem lokalen Füll-faktor \nu(x) = 4 gibt, aber nicht solche mit \nu(x) = 2, in Gegensatz zu dem Ergebnis der Thomas-Fermi-Poisson-Näherung, die hier nicht gültig ist. Um diese Unzulänglichkeit der Thomas-Fermi-Poisson-Näherung und Artefakte des strikt lokalen Modells zu beheben, führen wir die Rechnungen mit einem (auf der Skala des mittleren Elektronenabstands) gemittelten Leitfähigkeitstensors aus. Damit erhalten wir, im Rahmen einer Linear-Response-Rechnung, sehr schöne Übereinstimmung mit den Potentialmessungen, die diese Dissertation motivierten, einen kausalen Zusammenhang zwischen der Existenz inkompressibler Streifen und der Existenz von Plateaus im QHE, und ein Verständnis der extremen Genauigkeit, mit der die quantisierten Widerstandswerte reproduziert werden können, unabhängig von Probenmaterial und -geometrie. Im Kapitel 5 untersuchen wir das Zufallspotential, in dem sich die Elektronen bewegen. Wir gehen davon aus, dass sich hinter einer undotierten Schicht eine Ebene mit zufällig verteilten ionisierten Donatoren befindet, deren Coulomb-Potentiale sich zu dem Zufallspotential überlagern. Wir weisen darauf hin, dass sich die langreichweitigen Fluktuationen dieses Potentials anders verhalten als die kurzreichweitigen. Die kurzreichweitigen klingen mit dem Abstand der Donatorebene von der Ebene des 2DES exponentiell ab, werden aber (bei B = 0) nur schwach durch das 2DES abgeschirmt. Diese Fluktuationen haben wir durch die endlichen Leitfähigkeiten und die Stoßverbreiterung der Landau-Niveaus berücksichtigt. Die langreichweitigen Fluktuationen, andererseits, sind nur schwach von der Entfernung der Donatorebene abhängig, werden aber stark vom 2DES abgeschirmt. Diese sollte man bei der selbstkonsistenten Abschirmungsrechnung explizit berücksichtigen. Erste Versuche in dieser Richtung zeigen, dass sie die Quanten-Hall-Plateaus verbreitern, verschieben und stabilisieren können. Sie sollten besonders bei breiten Proben wichtig werden, bei denen sie zusätzliche inkompressible Streifen im Probeninneren verursachen können. Schließlich diskutieren wir in Kapitel 6 Abschirmungseffekte in einem Doppelschichtsystem aus zwei parallelen 2DES. Interessante neue Effekte treten auf, wenn die Schichten verschiedene Dichten haben. Das Auftreten inkompressibler Streifen in der einen Schicht kann dann drastische Auswirkungen auf die andere Schicht haben. Widerstandsmessungen in Abhängigkeit vom Magnetfeld, die kürzlich an solchen Systemen durchgeführt wurden, zeigen, dass am Rande eines QH-Plateaus Hysterese auftritt, d.h. dass die für ansteigendes Magnetfeld gemessene Kurve nicht mit der für abfallendes Magnetfeld gemessenen Kurve übereinstimmt, wenn dieser Magnetfeldbereich in ein QH-Plateau der anderen Schicht fällt. Wir entwickeln ein Modell und beschreiben Modellrechnungen, die dieses Phänomen plausibel machen.

<p>Validerat; 20151026 (global_studentproject_submitter)</p>

Despite being a well-documented topic, dividends remain polarizing in academia. Whilst early 21st century research suggested that the use of dividends would be overtaken by stock repurchases recent reports indicate that the use of dividends is increasing. One theorized cause for this discrepancy is the Local Clientele Effect. In order to examine local firms’ dividend decisions two hypotheses were formed to test the main positions on the matter: 1, the age of investors affect payout policy and 2, firm characteristics affect payout policy. With the use of a multiple variable linear regression our results indicated that the age of investors did have a significant positive effect on dividends and that firm size and Book-to-Market ratio had significant positive effects on dividends. The conclusions drawn from the results were that while local clientele effect exists to some degree on the Swedish stock market firm characteristics also play a role in firm payout policy.