Die Charakterisierung von verzweigten Polymeren stellt eine große Herausforderung dar. In dieser Arbeit wurden zum einen die Asymmetrische Fluss-Feldflussfraktionierung (AF4) als Alternative zur Größenausschlusschromatographie angewandt, um dendritische Polymere zu charakterisieren. Dabei wurden erstmals auch Komplexierungs-und Aggregationsstudien von dendritischen Glykopolymeren durchgeführt. Weiterhin ist es mittels Adaption der Phasenverteilungschromatographie gelungen, in Abhängigkeit des Verzweigungscharakters aufzutrennen. Hierbei konnten lineare und sternförmige Polystyrenproben separiert werden.

Modulation doped heterostructures have revolutionized the operation of field effect devices by increasing the speed of operation. One of the factors that affects the speed of operation of these devices is the mobility of the carriers, which is intrinsic to the material used. Mobility of electrons in silicon based devices has improved drastically over the years, reaching as high as 50.000cm2/Vs at 4.2K and 2600cm2/Vs at room temperature. However, the mobility of holes in p-type silicon devices still remains comparatively lesser than the electron mobility because of large effective masses and complicated valence band structure involved. Germanium is known to have the largest hole mobility of all the known semiconductors and is considered most suitable to fabricate high speed p-type devices. Moreover, it is also possible to integrate germanium and its alloy (Si1_zGex ) into the existing silicon technology. With the use of sophisticated growth techniques it has been possible to grow epitaxial layers of silicon and germanium on Si1_zGex alloy layers grown on silicon substrates. In tills thesis we investigate in detail the electrical properties of p-type germanium and n-type silicon thin films grown by these techniques. It is important to do a comparative study of transport in these two systems not only to understand the physics involved but also to study their compatibility in complementary field effect devices (cMODFET). The studies reported in this thesis lay emphasis both on the low and high field transport properties of these systems. We report experimental data for the maximum room temperature mobility of holes achieved m germanium thin films grown on Si1_zGex layers that is comparable to the mobility of electrons in silicon films. We also report experiments performed to study the high field degradation of carrier mobility due to "carrier heating" in these systems. We also report studies on the effect of lattice heating on mobility of carriers as a function of applied electric field. To understand the physics behind the observed phenomenon, we model our data based on the existing theories for low and high field transport. We report complete numerical calculations based on these theories to explain the observed qualitative difference in the transport properties of p-type germanium and ii-type silicon systems. The consistency between the experimental data and theoretical modeling reported in this work is very satisfactory.

Les travaux menés au cours de cette thèse porté sur le développement d’un aimant pour système de RMN portable. Une homogénéité élevée a été recherchée tout en maintenant le champ magnétique statique B0 aussi élevé que possible (100ppm, 0.12T). Les dimensions de l’aimant sont prédéfinies ainsi que celles de la zone d'intérêt fonction de la taille des aimants permanents utilisés. Ce type de système est dédié à la recherche biomédicale et agroalimentaire. Les travaux présentés ont consisté, à discuter dans un premier temps un certain nombre des paramètres des matériaux magnétiques essentiels à la construction d’aimants de RMN portables. Plus particulièrement le choix des aimants permanents, utilisant un matériau tels que le NdFeB a été justifié. Une combinaison entre portabilité, prix et sensibilité a abouti à la conception d’un prototype d’aimant portable pour appareil RMN à partir d’un système simple d’arrangement de 24 aimants permanents. Le champ magnétique et l'homogénéité de ce système ont été calculés et simulés à l’aide du logiciel Ansys puis les résultats obtenus ont été vérifiés avec le logiciel Radia. Une nouvelle méthode de shim pour augmenter l'homogénéité et corriger les imperfections du champ B0 a été aussi introduite. La position des aimants de shim a fait l’objet d’une optimisation avec le logiciel Radia. Sur la base de ces résultats, un prototype a été réalisé. Les résultats des mesures de champ magnétique et de l'homogénéité sont en bonne corrélation avec les résultats obtenus par simulation. Les erreurs de mesure ont été estimées et une précision suffisante a été atteinte compte tenu des tolérances portant à la fois sur les caractéristiques et sur la fabrication des aimants. Un autre aimant basé sur la configuration Mandhalas (Magnet Arrangement for Novel Discrete Halbach Layout) a fait l’objet d’une étude comparative, portant sur deux configurations utilisant des aimants de formes circulaires et de formes carrés, a été effectuée par simulation 2D (sur la base de trois critères : la masse, l'homogénéité et l'intensité du champ magnétique). Les Mandhalas fabriqués à partir d’aimants circulaires permettent d’avoir de meilleurs résultats (0.32T, 178ppm). D’autre part, la simulation 3D a été faite afin d’évaluer la totalité du système. A partir des résultats obtenus, un système de shim passif a été aussi utilisé dans ce cas et a permis l’augmentation de la zone d'homogénéité de manière significative. / This thesis focuses on the development of a magnet system for NMR applications with high homogeneity while maintaining the static magnetic field B0 as high as possible (100 ppm, 0.12T). Due to the application goals, the magnet dimensions are predefined as well as those of the region of interest according to the size of the used permanent magnets. Such system is dedicated to biomedical and agroalimentary applications. The goal of this research has been firstly, the discussion of parameters of magnetic materials which are essential to the construction of portable NMR magnets, and then the choice of the permanent magnet material the “NdFeB” that was explained. A compromise between the portability, price and the sensitivity has led to the design of a prototype of portable NMR magnet with a simple system of arrangement of 24 permanent magnets. The magnetic field and the homogeneity of the system were calculated and simulated by using ANSYS software and these results were correlated to those obtained by the Radia software. A new shim method has been used to increase the homogeneity and correct the field B0 imperfection. Based on these results, a prototype was realized. The results of the magnetic field strength and homogeneity obtained by measurements are in good correlation with the results obtained by simulation. Sufficient accuracy was reached to take into account and correct errors due to manufacturing tolerances of the magnets. Another magnet system based on Mandhalas configuration (Magnet Arrangement for Novel Discrete Halbach Layout) was studied. The comparison between two configurations made from circle and square magnets was performed by 2D simulation (using three criteria: mass, homogeneity and the magnetic field strength). The Mandhalas made from circle magnets give better results (0.32 T, 178 ppm). The 3D simulation was carried out to evaluate the total system. From these results, a passive shim system was also used in this case and the homogeneity significantly increases.

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