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Diese Arbeit befasst sich mit der Konzeption eines Gestaltungskonzeptes für die Visualisierung komplexer zusammenhängender Datenmengen, wie sie durch Graphen repräsentiert werden können. Als Ausgabemedium wird dazu das immersive VR-System CAVE genutzt, welches es dem Betrachter ermöglicht, die Daten stereoskopisch und damit räumlich zu betrachten. Zur Entwicklung eines Gestaltkonzeptes für Graphen werden sowohl Besonderheiten der Raumwahrnehmung in VR-Systemen als auch Anforderungen und Aufgaben auf Graphen beleuchtet. Zusätzlich entstand ein Modell zur Klassifizierung von Graphenanwendungen sowie ein innovatives Konzept zur Darstellung von großen zweidimensionalen Graphen in einer CAVE. Als Resultat werden grundlegende Gestaltungskriterien angeboten, die es ermöglichen sollen, eine intuitive und effektive Visualisierung von Graphen zu realisieren.:1. Einleitung 1.1. Zielstellung 1.2. Gliederung 2. Grundlagen und Begrife 2.1. Informationsvisualisierung 2.2. Graphentheorie 2.3. Graphenlayout 2.4. Wahrnehmungundpsychologische Grundlagen 2.5. 3D Computergrafik 2.6. Stereo Grafik 2.7. Virtuelle Realität 2.8. Das Medium CAVE 3. Verwandte Arbeiten 3.1. ConeTrees 3.2. Information Cube 3.3. Hyperbolic Layout-H3 viewer 3.4. Skyrails 3.5. Perspective Wall 4. Synthese 4.1. Einführung 4.2. Einsatzgebiet für Graphen 4.3. Arbeiten mit Graphen 4.4. Mehrwert der dritten Dimension 4.5. Allgemeine Gestaltung 4.6. Orientierung 4.7. Farbe als Gestaltungsmittel 4.8. Gestaltung von Knoten 4.9. Gestaltung von Kanten 4.10. Hintergrund 4.11. Anordnung 4.12. Darstellung von großen zweidimensionalen Inhalten 4.13. Zusammenfassung 5. Praktische Umsetzung 5.1. Werkzeuge 5.2. Testfälle 5.3. Umsetzung 5.4. Evaluation 5.5. Zusammenfassung 6. Zusammenfassung und Ausblick 6.1. Fazit 6.2. Diskussion 6.3. Ausblick

Graphen und Siliciumdioxid Nanopartikel sind als Trägersubstanz für Medikamente beim Drug Targeting von Interesse. Diese Arbeit ist eine toxikologische Untersuchung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid im Zellmodell. Dabei wurden Graphen Nanopartikel mit einer Dicke von 6 bis 8 nm und einer Breite von 15 µm verwendet. Die verwendeten Siliciumdioxid Nanopartikel waren kugelförmig und porös mit einer Partikel-Größe von 5 bis 20 nm. Die dosisabhängige Toxizität (Konzentrationen 0,01 mg/ml, 0,1 mg/ml und 1 mg/ml, Inkubation über 24 Stunden) gegenüber 5 verschiedenen Zelllinien (cerebEND, Caco-2, Hep G2, HEK-293, H441) wurde geprüft. Dabei kamen Zellviabilitätstests (CellTiter-Glo Assay, EZ4U-Test) zum Einsatz. Zudem wurde mit den Apoptose-Markern Bax und Caspase-3 auf Gen- und Proteinebene (Polymerasekettenreaktion und Western Blot) überprüft, ob eine Apoptose eingeleitet wurde. Zur Untersuchung der Zellviabilität wurde der CellTiter-Glo Assay verwendet. Für Graphen Nanopartikel zeigte sich ab einer Konzentration von 1 mg/ml bei den Zelllinien HEK-293 und H441 ein statistisch signifikanter Abfall der Zellviabilität. CerebEND und Hep G2 Zellen reagierten auf Graphen Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml ebenfalls mit einem deutlichen Abfall der Zellviabilität, diese Ergebnisse waren jedoch nicht statistisch signifikant. Die Zelllinie Caco-2 zeigte sich von den Graphen Nanopartikeln unbeeindruckt, es kam zu keiner statistisch signifikanten Veränderung der Zellviabilität. Siliciumdioxid Nanopartikel bewirkten ab einer Konzentration von 1 mg/ml einen statistisch signifikanten Abfall der Zellviabilität bei den Zelllinien cerebEND, HEK-293 und H441. HepG2 Zellen zeigten bei 1 mg/ml Siliciumdioxid einen deutlichen aber statistisch nicht signifikanten Abfall der Zellviabilität. Die Zelllinie Caco-2 erwies sich auch bei Siliciumdioxid Nanopartikel als äußerst robust und zeigte keine statistisch signifikanten Veränderungen der Zellviabilität. Messungen der Zellviabilität auf Grundlage von Adsorptionsmessung, wie beim EZ4U-Test, hatten sich als ungeeignet erwiesen, da die Eigenfarbe der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid mit dieser Messung interferierte. Zudem wurde geprüft, ob die bei einem Teil der Zelllinien eingetretene toxische Wirkung der Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml durch Nekrose oder durch Apoptose zustande kam. Die Polymerasekettenreaktion zeigte mit einer einzigen Ausnahme keine statistisch signifikante Erhöhung der Genexpression für Bax und Caspase-3 und gab somit auch keine Hinweise auf die Einleitung einer Apoptose. Im Western Blot zeigte sich keine statistisch signifikante Erhöhung der Proteinexpression von Bax und Caspase-3. Zudem konnte im Western Blot auch keine aktivierte Caspase-3 nachgewiesen werden. Somit lagen auf Grundlage von Polymerasekettenreaktion und Western Blot keine Hinweise auf das Eintreten einer Apoptose vor. Die toxische Wirkung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid, die bei einem Teil der Zelllinien ab einer Konzentration von 1 mg/ml nachgewiesen werden konnte, beruhte demnach auf Nekrose. / Graphene and silicon dioxide nanoparticles are of interest as drug carriers for controlled drug delivery systems. This thesis is an evaluation of the toxic properties of the nanoparticles Graphene and Silicon dioxide based on tests on cell culture. The Graphene nanoplatelets were 6 to 8 nm thick and 15 µm wide. The Silicon dioxide nanoparticles were spherical and porous with a particle size of 5 to 20 nm. The dose dependent toxicity (concentrations 0,01 mg/ml, 0,1 mg/ml und 1 mg/ml, incubation over 24 hours) was tested on 5 different cell lines (cerebEND, Caco-2, Hep G2, HEK-293, H441). I used cell viability test (CellTiter-Glo Assay, EZ4U-test). In addition, I used PCR (Polymerase chain reaction) and western blot to detect the apoptosis markers Bax and Caspase-3, to see if the nanoparticles cause an apoptosis or a necrosis. For investigating the cell viability, I used the CellTiter-Glo Assay. Graphene nanoplatelets showed from a concentration of 1 mg/ml for the cell lines HEK-293 und H441 a statistically significant decrease of cell viability. CerebEND and Hep G2 cells reacted on Graphene nanoplatelets from a concentration of 1 mg/ml with a clearly decrease in cell viability, but these results were not statistically significant. The cell line Coco-2 showed no decrease in cell viability after the incubation with Graphene nanoplatelets. Silicon dioxide nanoparticles showed from a concentration of 1 mg/ml a statistic significant decrease of cell viability in the cell lines cerebEND, HEK-293 and H441. The Hep G2 cells showed a decrease in cell viability as well, but the results were not statistically significant. The cell line Caco-2 showed no decrease in cell viability after the incubation with Silicon dioxide nanoparticles. Cell viability tests based on the messurement of adsorption like the EZ4U-test, proved not suitable for this setting, because the own color of the nanoparticles interfered with the measurement. In addition, I tested if the nanoparticles caused an apoptosis or a necrosis. The PCR showed with one exception no statistically significant increase in the gene expression of Bax and Caspase-3 and therefore no proof of apoptosis. The western blot showed no statistically significant increase in the protein expression of Bax and Caspase-3. And it detected no activated Caspase-3. There was based on PCR and western blot no sign for the cells to enter in apoptosis. The toxic properties of the nanoparticles Graphene and Silicon dioxide, that was shown in a part of the cell lines from a concentration of 1 mg/ml, was therefore based on necrosis.

Dies ist eine aktualisierte Version von einer gesperrten Publikation: 10.18452/14561. Grund der Sperrung: Persönliche Daten vom Deckblatt entfernt / Inhalt der Dissertation ist die Untersuchung der Evolutionsprozesse zufälliger diskreter Strukturen. Solche Evolutionsprozesse lassen sich üblicherweise wie folgt beschreiben. Anfangs beginnt man mit einer sehr einfachen Struktur (z.B. dem Graphen auf n Ecken, der keine Kanten hat) und einer Menge von "Bausteinen'' (z.B. der Kantenmenge des vollständigen Graphen auf n Ecken). Mit zunehmender Zeit werden zufällig mehr und mehr Bausteine eingefügt. Die grundlegende Frage, mit der sich diese Dissertation beschäftigt, ist die folgende: Wie sieht zu einem gegebenen Zeitpunkt die durch den Prozess erzeugte Struktur mit hoher Wahrscheinlichkeit aus? Obwohl das Hauptthema der Dissertation die Evolution zufälliger diskreter Strukturen ist, lassen sich die erzielten Ergebnisse auch unter den folgenden Gesichtspunkten zusammenfassen: Zufällige Greedy-Algorithmen: Es wird ein zufälliger Greedy-Algorithmus untersucht, der für einen gegebenen Graphen H einen zufälligen H-freien Graphen erzeugt. Extremale Ergebnisse: Es wird die Existenz von Graphen mit hoher Taillenweite und hoher chromatischer Zahl bewiesen, wobei bestehende Schranken verbessert werden. Asymptotische Enumeration: Es werden präzise asymptotische Schranken für die Anzahl dreiecksfreier Graphen mit n Ecken und m Kanten bewiesen. "Probabilistische'' Versionen klassischer Sätze: Es wird eine probabilistische Version des Satzes von Sperner bewiesen. / In this thesis, we study the evolution of random discrete structures. Such evolution processes usually fit into the following general framework. Initially (say at time 0), we start with a very simple structure (e.g. a graph on n vertices with no edges) and a set of "building blocks'' (e.g. the set of edges of the complete graph on n vertices). As time increases, we randomly add more and more elements from our set of building blocks. The basic question which we shall investigate is the following: what are the likely properties of the random structure produced by the process at any given time? Although this thesis is concerned with the evolution of random discrete structures, the results obtained can also be summarized according to the following keywords: Random greedy algorithms: we study the output of a random greedy algorithm which, for a given graph H, produces a random H-free graph. Extremal results: improving on previous bounds, we prove the existence of graphs with high girth and high chromatic number. Asymptotic enumeration: we prove sharp asymptotic bounds on the number of triangle-free graphs with n vertices and m edges for a large range of m. Probabilistic versions of "classical'' theorems: we prove a probabilistic version of Sperner's theorem on finite sets.

This thesis presents investigations on hydrogenated graphene by scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) as well as the implementation of spin-polarized STM. Preparation processes for a magnetic standard sample and spin-sensitive chromium tips are developed. The measurements on graphene reveal specific hydrogen adsorption sites in low coverage and the formation of a pattern at higher coverage. Both is found to be in agreement with previous predictions and calculations. Upon hydrogenation, an impurity midgap state emerges in the density of states which is measured directly for the first time. Complementing angle resolved photoemission experiments confirm that this state is dispersionless over the whole Brillouin zone. A routine is developed to prepare the standard sample system of ultra-thin iron films on tungsten (Fe/W(110)). Investigations on this system confirm the magnetic properties known from literature, including the presence of a spin spiral, and prove that it is well suited for the characterization of spin-polarized tips. Different approaches for the preparation of tips from the antiferromagnetic material chromium are tested. Among these, a promising new method is presented: The coating of crystalline chromium tips with fresh chromium material suggests reproducibility of the tip characteristics. The performance of the produced tips in STM measurements is excellent in regard to a fixed spin-polarization, high resolution and stability. Especially, a recovery of the tip magnetization direction proposed in this thesis makes this new preparation method superior to all processes yielding antiferromagnetic tips reported so far. / Inhalt der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen von hydogeniertem Graphen mittels Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie (RTM/RTS) sowie die Einführung spin-polarisierter RTM. Im Rahmen dessen wurden Präparationsprozesse für magnetische Standardproben und spin-sensitive Chrom-Spitzen entwickelt. Die Messungen an Graphen zeigen spezifische Wasserstoff-Adsorptionsstellen bei geringer Bedeckung und die Ausbildung eines Musters bei höherer Bedeckung, jeweils in Übereinstimmung mit Vorhersagen und Berechnungen. Der durch Hydrogenierung entstehende Störstellenzustand in der Bandlücke der Zustandsdichte wurde zum ersten Mal direkt gemessen. Ergänzende winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopieexperimente bestätigen, dass dieser Zustand in der gesamten Brillouinzone dispersionsfrei ist. Ein Verfahren zur Herstellung magnetischer Standardproben aus ultradünnen Eisenfilmen auf Wolfram (Fe/W(110)) wurde entwickelt. RTM-Untersuchungen an diesem System bestätigen die bereits aus der Literatur bekannten magnetischen Eigenschaften, insbesondere das Vorhandensein einer Spinspirale. Damit ist Fe/W(110) hervorragend geeignet für die Charakterisierung spin-polarisierter Spitzen. Verschiedene Ansätze, die zur Herstellung von Spitzen aus dem antiferromagnetischen Material Chrom verfolgt wurden, werden präsentiert, darunter auch eine vielversprechende neue Methode: Das Aufwachsen eines frischen Chromfilms auf kristalline Spitzen desselben Materials verspricht eine Reproduzierbarkeit von Spitzeneigenschaften. Der Einsatz von so hergestellten Spitzen in RTMMessungen ist geprägt von einer festgelegten Spin-Polarisation, hohem Auflösungsvermögen und Stabilität. Insbesondere die mögliche Reproduzierbarkeit der Magnetisierungsrichtung, die in dieser Arbeit diskutiert wird, macht diese Methode allen bisher berichteten Herstellungprozessen antiferromagnetischer Spitzen überlegen.

Graphene nanoplatelets have been introduced into the interphase between electrically insulating glass fibre and polymer matrix to functionalize the traditional composite. Owing to the distribution of network structure of GNPs, the interphase can transfer the signals about various internal change of material. Consequently, due to the novel bio-inspired overlapping structure, our GNPs-glass fibre shows a unique opportunity as a micro-scale multifunctional sensor. The following conclusions can be drawn from present research: • We prepared GNPs solution via a scalable and highly effective liquid-phase exfoliation method. This method produces high-quality, unoxidized graphene flakes from flake graphite. We control the thickness and size of GNPs by varying the centrifugation rate. • A simple fibre oriented capillary flow which can suppress ‘coffee ring’ effect to deposit GNPs onto the curved glass fibre surface. The GNPs form continuous fish scales like overlapping structure. • The electrical conductivity of our GNPs-glass fibre shows semiconductive property. The electrical resistance value scattering and the advancing contact angle value scattering indicate a uniform deposit structure. The uniform overlapping structure is a key factor for higher electrical conductivity compared with our previous work with CNTs. • The contact angles of our GNPs-glass fibre with water indicate that the GNPs are almost unoxidized, so the inert GNPs coating decreases the interfacial shears strength. • A micro scale GNPs-glass fibre sensor for gas sensing is achieved by deposit GNPs onto glass fibre surface. This sensor can be used to detect solvents vapours, such as water, ethanol and acetone. All these vapours work as electron acceptor when reacting with GNPs. The acetone shows the highest sensitivity (45000%) compared with water and ethanol. • The doping-dedoping of GNPs-glass fibres during adsorption-desorption cycles of acetone result in the efficient “break-junction” (GNPs lost electron carrier concentration) mechanism, which provides the possibility to fabricate the electrochemical “switch” in a simple and unique way. • The resistance of our GNPs-glass fibre shows exponential relationship with RH. This is attributed to two points. Firstly, the water vapours show similar exponential adsorption on carbon surface; secondly, the bandgap of GNPs increases with the increase of adsorbed water vapour concentration. • Due to the weak van der Waals interaction when water molecules are adsorbed on GNPs surface, our GNPs-glass fibre shows extreme fast response and recovery time with RH. It is potential for our GNPs-glass fibre being used to monitor the breath frequency. • Utilizing the negative temperature coefficient of GNPs, our GNPs-glass fibre can be used as temperature sensor with a sensing region of -150 to 30 °C. • Through the observed abnormal resistance change at a temperature of about – 18 °C, we discovered a phase change of the trance confined water in graphene layers. Based on the resistance change, we can study the interaction of water and carbon nanoparticles. • The bio-inspired novel overlapped multilayer structure of GNPs coating shows structural colours. Even more, our GNPs-glass fibre can be used to monitor the loading force in the interphase when it is embedded into epoxy resin. • Our GNPs-glass fibre shows an excellent piezoresistive property, the single GNPs-glass fibre shows a larger gauge factor than the commercial strains sensor. • The semiconductive interphase was formed when the GNPs-glass fibre was embedded in polymer matrix. This semiconductive interphase is very sensitive to the deformation of material, therefore, an in-situ strain sensor was manufactured to real-time monitor the microcracks in a composite instead of external sensors. The area of resistance ‘jump’ increase can be seen as the feature area for damage’s early warning. • Monitoring the resistance variation of the single fibre composite was conducted under cyclic loading with progressively increasing the strain peaks in order to further investigate the response of in-situ sensor to the interphase damage process. The deviation of resistance/strain when the stress is larger than 2 % highlights the accumulation of damage, which gives insight into the mechanism of resistance change.

Nowadays, new approaches to fabricate high-performance electrode materials are of vital importance in the renewable energy field. Here, we present a facile synthesis procedure of 3D Ni(OH)2/graphene hybrids for supercapacitors via synchronous electrochemical-assisted exfoliation and assembly of graphene on 3D Ni(OH)2 networks. With the assistance of an electric field, the electrochemically exfoliated high-quality graphene can be readily, uniformly assembled on the surfaces of 3D Ni(OH)2. When serving as electrode materials for supercapacitors, the resulting 3D Ni(OH)2/graphene composites exhibited excellent specific capacitance (263 mF cm−2 at 2 mA cm−2), remarkable rate capability and super-long cycle life (retention of 94.1% even after 10 000 continuous charge–discharge cycles), which may be attributed to their highly porous, stable 3D architecture as well as uniform, firm anchoring of ultrathin graphene on their surfaces. Therefore, our approach provides a facile strategy for the large-scale synthesis of high-quality graphene based composites towards various applications.

In this work, we demonstrate the bottom-up on-surface synthesis of poly(para-dibenzo[bc,kl]-coronenylene) (PPDBC), a zigzag edge-encased analog of poly(para-phenylene) (PPP), and its lateral fusion into zigzag edge-extended graphene nanoribbons (zeeGNRs). Toward this end, we designed a dihalogenated di(meta-xylyl)anthracene monomer displaying strategic methyl groups at the substituted phenyl ring and investigated its applicability as precursor in the thermally induced surface-assisted polymerization and cyclodehydrogenation. The structure of the resulting zigzag edge-rich (70%) polymer PPDBC was unambiguously confirmed by scanning tunneling microscopy (STM) and non-contact atomic force microscopy (nc-AFM). Remarkably, by further thermal treatment at 450 °C two and three aligned PPDBC chains can be laterally fused into expanded zeeGNRs, with a ribbon width of nine (N = 9) up to 17 (N = 17) carbon atoms. Moreover, the resulting zeeGNRs exhibit a high ratio of zigzag (67%) vs armchair (25%) edge segments and feature electronic band gaps as low as 0.9 eV according to gaps quasiparticle calculations.

The diploma thesis deals with force-distance spectroscopy method as a tool for determining pull-off force on graphit/graphene sheets under varied conditions. There is described also a contact angle method which is used to idetify contact angles of water on six investigated samples. Results of both method were discussed with respect to utilization of force-distance spectroscopy in wetting measurements of materials. Finally it was carried out modification of graphen sheet by local anodic oxidation.

This thesis presents investigations on hydrogenated graphene by scanning tunneling microscopy and spectroscopy (STM/STS) as well as the implementation of spin-polarized STM. Preparation processes for a magnetic standard sample and spin-sensitive chromium tips are developed. The measurements on graphene reveal specific hydrogen adsorption sites in low coverage and the formation of a pattern at higher coverage. Both is found to be in agreement with previous predictions and calculations. Upon hydrogenation, an impurity midgap state emerges in the density of states which is measured directly for the first time. Complementing angle resolved photoemission experiments confirm that this state is dispersionless over the whole Brillouin zone. A routine is developed to prepare the standard sample system of ultra-thin iron films on tungsten (Fe/W(110)). Investigations on this system confirm the magnetic properties known from literature, including the presence of a spin spiral, and prove that it is well suited for the characterization of spin-polarized tips. Different approaches for the preparation of tips from the antiferromagnetic material chromium are tested. Among these, a promising new method is presented: The coating of crystalline chromium tips with fresh chromium material suggests reproducibility of the tip characteristics. The performance of the produced tips in STM measurements is excellent in regard to a fixed spin-polarization, high resolution and stability. Especially, a recovery of the tip magnetization direction proposed in this thesis makes this new preparation method superior to all processes yielding antiferromagnetic tips reported so far.:1 Introduction 2 Basics 2.1 Scanning tunneling microscopy 2.2 Spin-polarized STM – access to magnetic information 2.3 Measurement setup 3 Probing local hydrogen impurities in quasi-free-standing graphene 3.1 Functionalization of graphene 3.2 In-situ fabrication of quasi-free-standing graphene and its functionalization 3.3 Interpretation of the results 3.4 Short summary 4 Chromium tips for spin-polarized tunneling experiments 4.1 Magnetism at the nanoscale 4.2 Growth and properties of Fe/W(110) 4.3 Preparation of tips with outstanding properties 4.4 Short summary 5 Summary and outlook / Inhalt der vorliegenden Arbeit sind Untersuchungen von hydogeniertem Graphen mittels Rastertunnelmikroskopie und -spektroskopie (RTM/RTS) sowie die Einführung spin-polarisierter RTM. Im Rahmen dessen wurden Präparationsprozesse für magnetische Standardproben und spin-sensitive Chrom-Spitzen entwickelt. Die Messungen an Graphen zeigen spezifische Wasserstoff-Adsorptionsstellen bei geringer Bedeckung und die Ausbildung eines Musters bei höherer Bedeckung, jeweils in Übereinstimmung mit Vorhersagen und Berechnungen. Der durch Hydrogenierung entstehende Störstellenzustand in der Bandlücke der Zustandsdichte wurde zum ersten Mal direkt gemessen. Ergänzende winkelaufgelöste Photoelektronenspektroskopieexperimente bestätigen, dass dieser Zustand in der gesamten Brillouinzone dispersionsfrei ist. Ein Verfahren zur Herstellung magnetischer Standardproben aus ultradünnen Eisenfilmen auf Wolfram (Fe/W(110)) wurde entwickelt. RTM-Untersuchungen an diesem System bestätigen die bereits aus der Literatur bekannten magnetischen Eigenschaften, insbesondere das Vorhandensein einer Spinspirale. Damit ist Fe/W(110) hervorragend geeignet für die Charakterisierung spin-polarisierter Spitzen. Verschiedene Ansätze, die zur Herstellung von Spitzen aus dem antiferromagnetischen Material Chrom verfolgt wurden, werden präsentiert, darunter auch eine vielversprechende neue Methode: Das Aufwachsen eines frischen Chromfilms auf kristalline Spitzen desselben Materials verspricht eine Reproduzierbarkeit von Spitzeneigenschaften. Der Einsatz von so hergestellten Spitzen in RTMMessungen ist geprägt von einer festgelegten Spin-Polarisation, hohem Auflösungsvermögen und Stabilität. Insbesondere die mögliche Reproduzierbarkeit der Magnetisierungsrichtung, die in dieser Arbeit diskutiert wird, macht diese Methode allen bisher berichteten Herstellungprozessen antiferromagnetischer Spitzen überlegen.:1 Introduction 2 Basics 2.1 Scanning tunneling microscopy 2.2 Spin-polarized STM – access to magnetic information 2.3 Measurement setup 3 Probing local hydrogen impurities in quasi-free-standing graphene 3.1 Functionalization of graphene 3.2 In-situ fabrication of quasi-free-standing graphene and its functionalization 3.3 Interpretation of the results 3.4 Short summary 4 Chromium tips for spin-polarized tunneling experiments 4.1 Magnetism at the nanoscale 4.2 Growth and properties of Fe/W(110) 4.3 Preparation of tips with outstanding properties 4.4 Short summary 5 Summary and outlook