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Created on: Thu, 28 Mar 2024 23:10:20 +0100 in 0.0431 sec


Link, Steffen; Dimitrova, Anna; Krischok, Stefan; Ivanov, Svetlozar
Reversible sodiation of electrochemically deposited binder- and conducting additive-free Si-O-C composite layers. - In: Energy technology, ISSN 2194-4296, Bd. 10 (2022), 5, 2101164, S. 1-9

Binder- and conducting additive-free Si-O-C composite layers are deposited electrochemically under potentiostatic conditions from sulfolane-based organic electrolyte. Quartz crystal microbalance with damping monitoring is used for evaluation of the layer growth and its physical properties. The sodiation-desodiation performance of the material is afterward explored in Na-ion electrolyte. In terms of specific capacity, rate capability, and long-term electrochemical stability, the experiments confirm the advantages of applying the electrochemically formed Si-O-C structure as anode for Na-ion batteries. The material displays high (722 mAh g^-1) initial reversible capacity at j = 70 mA g^-1 and preserves stable long-term capacity of 540 mAh g^-1 for at least 400 galvanostatic cycles, measured at j = 150 mA g^-1. The observed high performance can be attributed to its improved mechanical stability and accelerated Na-ion transport in the porous anode structure. The origin of the material electroactivity is revealed based on X-Ray photoelectron spectroscopic analysis of pristine (as deposited), sodiated, and desodiated Si-O-C layers. The evaluation of the spectroscopic data indicates reversible activity of the material due to the complex contribution of carbon and silicon redox centers.



https://doi.org/10.1002/ente.202101164
Mathew, Sobin; Lebedev, Sergey P.; Lebedev, Alexander A.; Hähnlein, Bernd; Stauffenberg, Jaqueline; Udas, Kashyap; Jacobs, Heiko O.; Manske, Eberhard; Pezoldt, Jörg
Nanoscale surface morphology modulation of graphene - i-SiC heterostructures. - In: Materials today, ISSN 2214-7853, Bd. 53 (2022), 2, S. 289-292

A multitude gratings design consists of gratings with different pitches ranging from the micrometre down to sub 40 nm scale combined with sub 10 nm step heights modulating the surface morphology for length scale measurements is proposed. The surface morphology modulation was performed using electron beam lithography incorporating a standard semiconductor processing technology. The critical dimension, edge roughness, step heights and line morphology in dependence on the grating pitch is studied.



https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.06.427
Emminger, Carola; Abadizaman, Farzin; Samarasingha, Nuwanjula S.; Menéndez, José; Espinoza, Shirly; Richter, Steffen; Rebarz, Mateusz; Herrfurth, Oliver; Zahradník, Martin; Schmidt-Grund, Rüdiger; Andreasson, Jakob; Zollner, Stefan
Analysis of temperature-dependent and time-resolved ellipsometry spectra of Ge. - In: 2021 IEEE Photonics Society Summer Topicals Meeting Series (SUM), (2021), insges. 2 S.

https://doi.org/10.1109/SUM48717.2021.9505707
Lauer, Kevin; Brokmann, Geert; Bähr, Mario; Ortlepp, Thomas
Determination of piezo-resistive coefficient π44 in p-type silicon by comparing simulation and measurement of pressure sensors. - In: AIP Advances, ISSN 2158-3226, Bd. 11 (2021), 8, 085005, insges. 6 S.

https://doi.org/10.1063/5.0060034
Reiß, Stephanie; Hopfeld, Marcus; Romanus, Henry; Pfeifer, Kerstin; Krischok, Stefan; Rädlein, Edda
Chemical changes of float glass surfaces induced by different sand particles and mineralogical phases. - In: Journal of non-crystalline solids, ISSN 0022-3093, Bd. 566 (2021), 120868

Particles play an important role in the storage, transportation and natural weathering of glasses, but their influence on glass degradation is little studied. In this work, the influence of main sand components is investigated. Feldspar exhibits the strongest leaching rate for the network former Na, while quartz has the lowest. The leaching rate of natural sands is in between. Based on these findings, a model describing the leaching mechanism was developed: Hereby, hydroxyl groups adhering on sand grains adsorb network modifiers by substituting their hydrogen by network formers from the glass surface. The amount of available hydroxyl groups determines the leaching rate. This model is supported by loss on ignition performed for the sands, which might be a suitable method to roughly estimate their leaching rates. The adsorption of network modifiers suppresses carbonate formation, dendritic growth and Mg diffusion in the glass surface region. Pimple-like crystal growth is observed.



https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2021.120868
Richter, Steffen; Rebarz, Mateusz; Herrfurth, Oliver; Espinoza, Shirly; Schmidt-Grund, Rüdiger; Andreasson, Jakob
Broadband femtosecond spectroscopic ellipsometry. - In: Review of scientific instruments, ISSN 1089-7623, Bd. 92 (2021), 3, S. 033104-1-033104-14

We present a setup for time-resolved spectroscopic ellipsometry in a pump-probe scheme using femtosecond laser pulses. As a probe, the system deploys supercontinuum white light pulses that are delayed with respect to single-wavelength pump pulses. A polarizer-sample-compensator-analyzer configuration allows ellipsometric measurements by scanning the compensator azimuthal angle. The transient ellipsometric parameters are obtained from a series of reflectance-difference spectra that are measured for various pump-probe delays and polarization (compensator) settings. The setup is capable of performing time-resolved spectroscopic ellipsometry from the near-infrared through the visible to the near-ultraviolet spectral range at 1.3 eV-3.6 eV. The temporal resolution is on the order of 100 fs within a delay range of more than 5 ns. We analyze and discuss critical aspects such as fluctuations of the probe pulses and imperfections of the polarization optics and present strategies deployed for circumventing related issues.



https://doi.org/10.1063/5.0027219
Link, Steffen; Kurniawan, Mario; Dimitrova, Anna; Krischok, Stefan; Bund, Andreas; Ivanov, Svetlozar
Enhanced cycling performance of binder free silicon-based anode by application of electrochemically formed microporous substrate. - In: Electrochimica acta, ISSN 1873-3859, Bd. 380 (2021), 138216, S. 1-9

In this work, an electrochemically formed porous Cu current collector (p-Cu) is utilized for the development of a high-performance binder-free silicon anode. Two electrolyte compositions based on sulfolane (SL) and [BMP][TFSI] ionic liquid (IL) are implemented for silicon deposition. The electrochemical experiments confirm the advantages of applying the p-Cu structure in terms of specific capacity, rate capability, and long-term cycling, where the best electrochemical properties have been observed for the Si deposited from SL electrolyte. The Si-based p-Cu anodes formed in SL display stable 2500 mAh g^-1 reversible capacity during the first 250 cycles and promising capacity retention. Compared to this result, the cycling performance of the same type of material deposited on flat Cu foil (f-Cu) showed significantly reduced capacity (1400 mAh g^-1) and inferior cycling performance. The positive effect can be attributed to the improved mechanical stability of the active material and accelerated ionic transport in the porous structure of the anode. The improved functional properties of the electrochemically deposited Si from SL electrolyte in p-Cu samples compared to those obtained in IL can be ascribed to differences in the chemical composition. While the layers deposited in SL electrolyte involve Si domains incorporated in a matrix containing C and O that offer high mechanical stability, the Si material obtained in IL is additionally influenced by N and F chemical species, resulting from active IL decomposition. These differences in the chemical surrounding of the Si domains are the primary reason for the inferior electrochemical performance of the material deposited from [BMP][TFSI] electrolyte. XPS analysis shows that the initial composition of the as deposited layers, containing a considerable amount of elemental Si, is changed after lithiation and that the electrochemical activity of the anode is governed by switching between the intermediate redox states of Si, where the carbon-oxygen matrix is also involved.



https://doi.org/10.1016/j.electacta.2021.138216
Herrfurth, Oliver; Richter, Steffen; Rebarz, Mateusz; Espinoza, Shirley; Zúñiga-Pérez, Jesus; Deparis, Christiane; Leveillee, Joshua; Schleife, André; Grundmann, Marius; Andreasson, Jakob; Schmidt-Grund, Rüdiger
Transient birefringence and dichroism in ZnO studied with fs-time-resolved spectroscopic ellipsometry. - In: Physical review research, ISSN 2643-1564, Bd. 3 (2021), 1, S. 013246-1-013246-12

The full transient dielectric-function (DF) tensor of ZnO after UV-laser excitation in the spectral range 1.4-3.6 eV is obtained by measuring an m-plane-oriented ZnO thin film with femtosecond (fs)-time-resolved spectroscopic ellipsometry. From the merits of the method, we can distinguish between changes in the real and the imaginary part of the DF as well as changes in birefringence and dichroism, respectively. We find pump-induced switching from positive to negative birefringence in almost the entire measured spectral range for about 1 ps. Simultaneously, weak dichroism in the spectral range below 3.0 eV hints at contributions of inter-valence-band transitions. Line-shape analysis of the DF above the band gap based on discrete exciton, exciton-continuum, and exciton-phonon-complex contributions shows a maximal dynamic increase in the transient exciton energy by 80 meV. The absorption coefficient below the band gap reveals an exponential line shape attributed to Urbach-rule absorption mediated by exciton-longitudinal-optic-phonon interaction. The transient DF is supported by first-principles calculations for 1020cm^-3 excited electron-hole pairs in ideal bulk ZnO.



https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013246
Ivanov, Svetlozar; Link, Steffen; Dimitrova, Anna; Krischok, Stefan; Bund, Andreas
Electrochemical nucleation of silicon in ionic liquid-based electrolytes. - In: Meeting abstracts, ISSN 2151-2043, Bd. MA2020-01 (2020), 19, 1181

https://doi.org/10.1149/MA2020-01191181mtgabs
Zviagin, Vitaly; Grundmann, Marius; Schmidt-Grund, Rüdiger
Impact of defects on magnetic properties of spinel zinc ferrite thin films. - In: Physica status solidi, ISSN 1521-3951, Bd. 257 (2020), 7, 1900630, insges. 11 S.

The recent developments in the study of magnetic properties in the spinel zinc ferrite system are explored. Engineering of ionic valence and site distribution allows tailoring of magnetic interactions. Recent literature is reviewed, and own investigations are presented for a conclusive understanding of the mechanisms responsible for the magnetic behavior in this material system. By varying the Zn-to-Fe ratio, the deposition, as well as thermal annealing conditions, ZnFe2O4 thin films with a wide range of crystalline quality are produced. In particular, the focus is on the magnetic structure in relation to spectroscopic properties of disordered ZnFe2O4 thin films. Comparing the cation distribution in film bulk (optical transitions in the dielectric function) and near-surface region (X-ray absorption), it is found that an inhomogeneous cation distribution leads to a weaker magnetic response in films of inverse configuration, whereas defects in the normal spinel are likely to be found at the film surface. The results show that it is possible to engineer the defect distribution in the magnetic spinel ferrite film structure and tailor their magnetic properties on demand. It is demonstrated that these properties can be read out optically, which allows controlled growth of the material and applications in future magneto-optical devices.



https://doi.org/10.1002/pssb.201900630

Theses

Results: 124
Created on: Thu, 28 Mar 2024 23:10:25 +0100 in 0.0274 sec


Baumgärtner, Benjamin;
Einflüsse des Siliziumkarbidsubstrates auf die IR-Reflexionsmessung von epitaktischen Graphen auf SiC. - Ilmenau. - 102 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2019

In dieser Masterarbeit werden IR-Reflexionsspektren im Bereich $200-4000$ $cm^{-1}$ für die Ermittlung der optischen Eigenschaften von Graphen auf Siliziumkarbidsubstraten untersucht. Dies geschieht unter der Verwendung des 4H- und 6H-Polytyps von SiC. Für die Erzeugung der Graphenschicht wird epitaktisches Wachstum auf SiC-Oberflächen genutzt. Innerhalb dieses Frequenzbereichs des Infrarots können Phononoszillationen des Siziliumkarbid-Substrates angeregt werden und die Ausbildung der Reststrahlenbande beobachtet werden. Durch die Graphenisierung der Oberfläche kann eine Absorption im Reflexionspektrum des longitudinalen Phonon von SiC festgestellt werden. Mit Verwendung eines Drude-Oszillatormodels für die dielektrischen Eigenschaften von SiC und die Nutzung von Inter- und Intrabandleitfähigkeiten für Graphen ist eine Simulation der Reflektivität des Doppelschichtsystems möglich. Es wird gezeigt, dass die IR-Spektroskopie wichtige Grapheneigenschaften wie die Schichtdicke, Relaxationszeit von Intrabandübergängen der Elektronen oder Ladungsträgerkonzentrationen ermitteln kann und in direkter Vergleichbarkeit mit anderen Spektroskopiemethoden (Raman, UPS, etc.) steht.



Kürth, Sascha;
Charakterisierung von ScAlN-Schichten durch spektrale Ellipsometrie. - Ilmenau. - 48 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

In dieser Bachelorarbeit sollen mittels der spektralen Ellipsometrie gesputterte Sc(x)Al(1-x)N-Schichten mit verschiedenen Scandiumkonzentrationen x anhand ihrer dielektrischen Funktion charakterisiert werden. Die Dicke der Schichten wird ebenfalls durch Ellipsometrie bestimmt. Bei Sc(x)Al(1-x)N handelt es sich um ein piezoelektrisches Material, welches noch nicht hinreichend untersucht wurde. Die Arbeit ist also der Grundlagenforschung dieses Materials zuzuordnen. Sc(x)Al(1-x)N erreicht hohe Polarisationen durch das Ersetzen von Aluminium mit Scandium. Es soll weiterführend mit einem magnetostriktiven Material kombiniert und als Dielektrikum für einen magnetfeldsensitiven, elektrischen Sensor eingesetzt werden. Deswegen ist es von Bedeutung die dielektrische Funktion von Sc(x)Al(1-x)N zu kennen. Der Aufbau und die Funktionsweise eines solchen Sensors wird im folgenden Kapitel erläutert. Besonderes Augenmerk wird in dieser Arbeit darauf gelegt, ob es möglich ist, einen Zusammenhang zwischen dem Scandiumgehalt und der dielektrischen Funktion der einzelnen Proben zu finden. Für die dielektrische Funktion wird ein Cauchy-Modell mit zusätzlichem Urbach-Absorptionsterm angesetzt. Die Gründe dafür werden in dem entsprechenden Kapitel dargelegt. Aus dem Modell ergeben sich Parameter, die auch in weiteren Messverfahren wie z. B. der Weißlichtinterferometrie genutzt werden sollen. Für die spektralen Ellipsometriemessungen wird ein WVASE32 Ellipsometer verwendet.



Katzer, Simeon;
Der Einfluss von Stickoxiden (NOx und N2O) auf die Oberflächeneigenschaften von In2O3. - Ilmenau. - 49 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2019

Das Ziel dieser Bachelorarbeit war die Untersuchung des Einflusses von Stickoxiden auf die Oberflächeneigenschaften von Indiumoxid. Dazu wurden zwei Untersuchungsmethoden verwendet, eine Widerstandsmessung und die Photoelektronenspektroskopie. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein 4-Punkt-Widerstandsmessplatz aufgebaut, der den zeitlichen Verlauf des Oberflächenwiderstands während der Gaswechselwirkungen mit dem Indiumoxid misst. Die Adsorption der Stickoxide an die Oberfläche verursachte eine Erhöhung des Oberflächenwiderstands. Dieser Effekt korrelierte mit den Ergebnissen der Photoelektronenspektroskopie.



Hofmann, Tim;
Charakterisierung von ScxAl1-xN-Schichten für die Anwendung in der Magnetfeldsensorik. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (IV, 59 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Im Titel sind "x" und "1-x" tiefgestellt

In dieser Bachelorarbeit erfolgt eine grundlegende Charakterisierung gesputterter Sc(x)Al(1-x)N-Schichten, welche als vielversprechendes piezoelektrisches Material für die Anwendung in der Magnetfeldsensorik im Bereich mikroelektromechanischer Systeme gelten. Durch die Einbindung eines bestimmten Anteils x an Scandium in die hexagonale Struktur des AlN erfolgt eine Änderung des Bindungscharakters im Materialsystem. Aus der so ansteigenden Fähigkeit der Polarisation in der Gitterstruktur resultiert ein starker piezoelektrischer Effekt, der zusammen mit einem magnetostriktiven Material als Magnetfeldsensor fungieren soll. Eine Reihe ausgewählter Sc(x)Al(1-x)N-Proben wird mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie auf ihre genaue Zusammensetzung, besonders auf den Scandiumgehalt x, untersucht. Anschließend wird in Abhängigkeit von x die Gitterkonstante c der hexagonalen Struktur mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie ermittelt. Zudem erfolgt eine optische Charakterisierung des Materials in Form der Raman- und Infrarotspektroskopie, um einen genauen Überblick der Änderung der Schwingungsbanden in Sc(x)Al(1-x)N in Abhängigkeit von x zu gewinnen. Zusätzlich können anhand der gewonnen Daten Aussagen über die kristalline Qualität der Struktur getroffen werden. Zuletzt werden die gefundenen Ergebnisse der verschiedenen Messmethoden miteinander korreliert und verglichen. Das weiterführende Ziel im Anschluss an diese Arbeit ist die genaue Quantifizierung der piezoelektrischen Reaktion von Sc(x)Al(1-x)N in mikroelektromechanischen Sensoren. Als Grundlage hierfür und für ein genaueres Verständnis des Materialsystems Sc(x)Al(1-x)N wurde diese Bachelorarbeit angefertigt.



https://doi.org/10.22032/dbt.38304
Baronov, Aleksandr;
A study of [TfO] and [Tf2N] based Ionic liquids at different electrode surfaces with x-ray photoelectron spectroscopy. - Ilmenau. - 73 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

In der vorliegenden Arbeit werden die elektronische Struktur und die Molekülverteilungen von vier IFs auf Metalloberflächen diskutiert. Eine Kombination zwischen zwei Anionen ([TfO] und [Tf2N]) und zwei Kationen ([EMim] und [BMP]) führt zur Bildung von [EMIm][TfO], [EMim][Tf2N], [BMP][TfO] und [BMP][Tf2N] IFs. Als Metallsubstrate wurden Ti, Ni und Au gewählt. Durch die Verwendung von Spin-Coating wurden dünne (2 [my]m) und ultradünne (ca. 10 nm) IFs Schichten erzielt, die anschließend mittels Röntgenphotoelektronenspektroskopie untersucht wurden. Die temperaturabhängige Stabilität von [Tf2N] Ionen basierten IFs wurde auch in dieser Arbeit gezeigt. Darüber hinaus wurde die Stabilität aller in dieser Arbeit verwendeten IFs während der monochromatischen Röntgenstrahlung untersucht.



Gadewoltz, Moritz;
Zu gebundenen Zuständen im Kontinuum und Lokalisierung von Oberflächenplasmonen in Nanosystemen. - Ilmenau. - 43 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

In dieser Bachelorarbeit habe ich mich mit den sogenannten "Bound states in the continuum" (BIC) beschäftigt. BIC sind spezielle Zustände, die in der Physik auftreten können. Es werden zwei Beipiele dieser Zustände besprochen. Des Weiteren wurden die Ergebnisse der Veröffentlichung "Localization versus Delocalization of Surface Plasmons in Nanosystems: Can One State Have Both Characteristics?" von Mark Stockmann et al. (Phys. Rev. 87, 167401-1 (2001)) mithilfe des Computer-Algebra-Systems Octave reproduziert. Optische Nanosysteme sind insbesondere für potentielle Anwendungen in optischen Computern interessant. Es konnte gezeigt werden, dass die Oberflächenplasmonen eines zufälligen Systems aus zwei verschiedenen Materialien nicht alle lokalisiert sind. Es wurde außerdem verifiziert, dass die Zustände zum Teil nicht an das Fernfeld koppeln.



Hahn, Alina;
Optische Untersuchungen an Black Silicon. - Ilmenau. - 139 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit optischen Untersuchungen an Black Silicon - einer nadelförmigen Oberflächenmodifikation des Siliziums, welche sich durch eine geringe Reflektivität auszeichnet. Mittels Messungen an einem Ellipsometer und einer Ulbrichtkugel wurden die ellipsometrischen Parameter, Reflektivität, Transmittivität und Absorptivität mehrerer, teils beschichteter Black Silicon Proben bestimmt und so Unterschiede zu einer planen Silizium-Probe und Einflüsse der Nadelform und Beschichtung aufgezeigt. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden die Untersuchungen der Reflektivität, die in Abhängigkeit von Energie, Polarisation sowie Einfalls- und Beobachtungswinkel bestimmt wurde. Das zu einem großen Teil diffus reflektierte Licht wurde sowohl integriert über alle Raumwinkel als auch winkelaufgelöst gemessen. Hierbei konnten Reflektivitäten bis zu einer Größenordnung von 10^{-7} bestimmt werden. Es konnte festgestellt werden, dass sich das Reflektivitätssignal aus mehreren Anteilen zusammensetzt, die sich zum einen durch die Reflexion an den einzelnen Nadeln, zum anderen durch die Ausbildung eines effektiven Mediums mit Brechungsindexgradienten erklären lassen. Zudem zeigen die Proben ein anisotropes Verhalten. Weiterhin konnten Anzeichen für das Auftreten eines möglichen Brewster-Winkels für Black Silicon beobachtet werden.



Hildenstein, Philipp;
Intrakavitärer Einsatz einer thermisch aktivierten adaptiven Optik in einem Hochleistungs-Scheibenlaser. - Ilmenau. - 84 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Hochleistungsscheibenlaser zeigen mit zunehmender Pumpleistung starke Oberflächenabberationen des aktiven Spiegels. Diese beeinflussen die Modenausbreitung im Oszillator und damit die Strahlqualität des erzeugten Laserstrahls. Zur effektiven Kompensation der auftretenden Störungen bietet sich der intrakavitäre Einsatz einer adaptiven Optik an. Im Gegensatz zu einer extrakavitären Korrektur des Strahls kann die Störung eines Einzeldurchlaufes im Resonator mit verhältnismäßig geringem Hub kompensiert werden. Um den hohen Strahlungsintensitäten innerhalb einer Laserkavität standhalten zu können, kommt eine wassergekühlte, thermisch aktivierte adaptive Optik zum Einsatz. Platziert in der konjugierten Ebene des aktiven Spiegels kann sie direkt auf entstehende Oberflächenabberationen einwirken. Die Arbeit beschreibt die grundlegende Charakterisierung der verwendeten Optik, den Aufbau eines Versuchsresonators sowie den geregelten Einsatz der adaptiven Optik im Hochleistungslaserbetrieb. Es konnte gezeigt werden, dass das Konzept der thermisch modulierten adaptiven Optik den hohen Ansprüchen im Resonator gerecht werden kann. Die Korrektur von Oberflächenabberationen der Verstärkerscheibe wird demonstriert. Weitergehende Untersuchungen zeigen das Optimierungspotential der Optik in Bezug auf erreichbaren Maximalhub und Kantensteilheit.



Kaupenjohann, Maximilian;
Untersuchung von Transporteigenschaften und elektrischer Leitfähigkeit von ionischen Flüssigkeiten auf Imidazol-Basis in Polyvinylalkohol-Polymermatrizen. - Ilmenau. - 68 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Ziel dieser Bachelorarbeit war die Untersuchung der Diffusionseigenschaften von ionischen Flüssigkeiten, die in einer Matrix aus Polyvinyl-Alkohol (PVA) eingeschlossen sind. Die verwendeten Kationen gehören zur Familie der 1-Alkyl-3- methyl-Imidazol-Kationen. Konkret handelt es sich um Emim+ und Bmim+ die mit den Anionen BF4-, DCA- and Br- kombiniert wurden. Die Experimente wurden mit einem unilateralen NMR-Scanner, MOUSE genannt, durchgeführt. Dieser arbeitet nach dem Prinzip der Kernspinresonanzspektroskopie. Es konnte ein Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung der ionischen Flüssigkeit und der Stärke des Diffusionsverhaltens festgestellt werden. Ebenso zeigten die experimentellen Ergebnisse eine Abhängigkeit von der Länge der Alkyl-Kette im Kation. Neben dem unterschiedlichen Aufbau wurde auch der Einfluss des Mischungsverhältnisses aus ionischer Flüssigkeit und PVA untersucht. Es zeigte sich, dass mit steigender Menge an ionischer Flüssigkeit auch eine verstärkte Diffusion einhergeht. Weiterhin gibt es Anzeichen für einen Zusammenhang zwischen Porengröße der ich ausbildenden Polymerstruktur und Größe des Kations. Zusätzlich wurde auch die elektrische Leitfähigkeit der Proben gemessen. Dazu wurde das Standardverfahren der Vierpunkt-Messung in einer selbst konstruieren Messanlage umgesetzt. Auch hier konnte ein Zusammenhang zwischen Zusammensetzung der ionischen Flüssigkeit, dem Mischungsverhältnis und der elektrischen Leitfähigkeit beobachtet werden.



Heinemann, Max;
Untersuchung des Schwingverhaltens von AlN-Ni Resonatoren. - Ilmenau. - 41 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Es wurden die Schwingungseigenschaften von einseitig und beidseitig eingespannten Balkenstrukturen im [my]m Bereich untersucht. Diese Resonatoren bestehen aus einem Doppelschichtsystem, welches aus einer piezoelektrischen Schicht, in diesem Fall AlN und einer magnetostriktiven Schicht, in diesem Fall Ni, zusammengesetzt ist. Die theoretischen Grundlagen basieren auf der Euler-Bernoulli-Biegebalkentheorie. Mit Hilfe eines Vibrometers wurden Eigenfrequenzspektren dieser Resonatoren gemessen. Das Schichtsystem wurde mit dem Rasterelektronenmikroskop validiert. Mit Hilfe eines optischen Mikroskops wurden geometrische Vermessungen an den Resonatoren durchgeführt. Der Elastizitätsmodul dieses Schichtsystems wurde bestimmt. Es wurden die Abhängigkeiten für die Güte und die Verspannung von den einzelnen Resonatoren dargestellt. Es wurde eine Simulation mit Finiter-Elemente-Methode für jeden Resonator durchgeführt. Die Simulationsergebnisse wurden mit den Messergebnissen verglichen. Es stellte sich heraus, dass die Euler-Bernoulli-Biegebalkentheorie hier eine gute Anwendung findet. Weiterhin stellte sich heraus, dass die breiten und kurzen einseitig eingespannten Balkenstrukturen sehr große Abweichung verursachen und deshalb ungeeignet sind. Für die beidseitig eingespannte Balkenstrukturen wurde ein Ausblick über einen künftigen Mittelweg zwischen Haltbarkeit und gutem Schwingverhalten gegeben.