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Gruppe III-Nitride bieten aufgrund ihrer Materialeigenschaften eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten für optische Bauteile und Sensoren. Unter Ihnen haben auch Scandium enthaltende ternäre Verbindungshalbleiter das Interesse der Grundlagenforschung geweckt. In dieser Arbeit wurde das Wachstum von Scandiumgalliumnitrid (ScGaN) auf Si-face 6H-Siliziumcarbid (SiC) mithilfe plasmagestützter Molekularstrahlepitaxie (PAMBE), in einem Ultrahochvakuum-System, etabliert. In Vorbereitung auf das Wachstum wurden die Kontaminationen des SiC-Substrats durch einen HF-Dip und einen Gallium-Anneal entfernt. Die Implementierung von Scandium in das etablierte GaN-Wachstum geht mit einigen Herausforderungen einher: (i) ScN neigt zu kubischem Wachstum und (ii) Gallium tendiert zur Ausbildung von flüssigen Tropfen, bei einem zu niedrigen Angebot von Stickstoff. Das Ziel war es geeignete Wachstumsparameter für das Wachstum von hexagonalen ScGaN zu finden. Hierfür wurden Scandium- und Galliumfluss systematisch variiert. Das Wachstum wurde in situ mithilfe von Beugung hochenergetischer Elektronen bei Reflexion (RHEED) untersucht. Weitere Untersuchungen mit Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), Rasterelektronenmikroskopie (SEM) und Ultraviolettphotoelektronenspektroskopie (UPS) gaben Aufschluss auf die Stöchiometrie, Topografie und Valenzbandstruktur der Schichten. Diese Arbeit ist die Grundlage für folgende Untersuchungen an den elektronischen Eigenschaften von epitaktisch gewachsenen ScGaN-Schichten und deren Wechselwirkungen mit Gasmolekülen.

Es ist bekannt, dass Graphen-Triagulene aufgrund einer ungleichen Zahl an Atomen in beiden Untergitter einen magnetischen Grundzustand aufweisen. Die magnetischen Eigenschaften dieser Strukturen können durch die Größe des [n]-Triagulens oder durch Heteroatomsubstitution beinflusst werden. Dies macht sie besonders interresant für künftige spintronische Anwendungen und eröffnet den Weg hinzu organischen Spin-Logik-Bauelementen. Bislang scheint der Einfluss von Heteroatomen in größeren Triangulen (n>3) nicht geklärt zu sein. Diese Arbeit berichtet über die Bottom-up-Synthese von [5]-Aza-Triangulen mittels oberflächenunterstützter Cyclodehydrierung auf einer Au(111)-Oberfläche. Elektronische Transportmessungen, die mit einem Rastertunnelmikroskop durchgeführt wurden, enthüllen den magnetischen Grundzustands des Moleküls durch Phänomene nahe der Fermi-Energie. Darüber hinaus wird nicht nur der Einfluss von Heteroatomen, sondern auch von zusätzlichen Wasserstoffatomen, die den magnetischen Grundzustand entscheidend verändern können, beleuchtet. Mean-Field-Hubbard-Rechnungen bestätigen die Spinpolarisation und die elektronische Struktur der beobachteten Moleküle.

Die Proteindynamik am Modell der Gammaglobuline wurde mit Hilfe der physikalischen Methoden der Kernspinresonanzspektroskopie untersucht. Dabei wurde der Einfluss der Proteindenaturierung mittels Zugabe von Urea und Änderung des pH-Werts der Lösung auf die Proteindynamik analysiert. Durch das Messen der Relaxationszeiten im Niederfeld-Spektrometer konnte die langsame Dynamik, das heißt die Gesamtbewegung des Proteins, beobachtet werden. Des Weiteren dienten Diffusionsmessungen im Hochfeld zur Bestimmung der Diffusionskoeffizienten der Proteine und Fast-Field-Cycling-Messungen zur Bestimmung der Korrelationszeiten der Proteine. Zusätzlich wurde durch die Zugabe des Radikals 4-Hydroxy-TEMPO versucht spezifische Bereiche des Proteins zu markieren und Informationen über die Dynamik dieser spezifischen Bereiche zu erhalten.

Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, den Einfluss einer nanoporösen Struktur auf die Dynamik von binären Flüssigkeiten zu untersuchen. Bei allen binären Mischungen wurde jeweils eine protonierte sowie eine deuterierte Flüssigkeit im Volumenverhältnis von 50:50 verwendet. Somit konnten für beide Flüssigkeiten eindeutig die Relaxationszeiten bestimmt werden. Alle Mischungen wurden anschließend auch im porösen Glas Vycor vermessen. Dieses besitzt eine polare Porenoberfläche und einen mittleren Porendurchmesser von etwa 4 nm. Aus der Veränderung der T1- und T2-Relaxationszeiten lassen sich aussagen über die Wechselwirkung mit der Porenoberfläche treffen. Zudem wurde der Selbstdiffusionskoeffizient der protonierten Komponente im Bulk sowie im Vycor bestimmt, wodurch auf eine mögliche Verteilung der beiden Flüssigkeiten innerhalb der Poren geschlossen werden konnte. Alle Mischungen aus einer polaren und unpolaren sowie einer protischen und aprotischen Flüssigkeiten zeigen ein ähnliches Verhalten. Abschließend wurde das Austauschverhalten zwischen Decan und Wasser im Vycor untersucht, um auch binäre Mischungen dieser zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten zu präparieren. Anhand dieser Proben wurden auch die Dispersionsrelation der longitudinalen Relaxationszeit bestimmt, welche die Wechselwirkung der Moleküle mit der Porenoberfläche repräsentiert.

In der vorliegenden Arbeit wird der optische Pfad eines Streak-Kamera-Messsystems optimiert, getestet und zum Einsatz gebracht, um leistungsabhängige, zeitaufgelöste Photolumineszenz-Messungen zu realisieren. Im Gegensatz zur TRPL-Messung mit der TCSPC-Methode wurde in dieser Arbeit ein Streak-Kamera-System verwendet, um die Photolumineszenz-Eigenschaften von III-V-Halbleitern zu charakterisieren. Die verschiedenen Zeitkonstanten im Rekombinationsprozess wurden nach den Messungen unter Verwendung der von Gerber und Kleiman entwickelten Ratengleichungen getrennt. Ein Open-Source-Optimierungsverfahren von Großmann et al. wurde verwendet, um die Ratengleichungen anzupassen. In dieser Arbeit wird beschrieben, wie man ein Streak-Kamera-Messsystem aufbaut und die richtigen Messbedingungen einstellt, um TRPL-Messungen über vier Größenordnungen der Laserleistung durchzuführen. Die Ergebnisse und die ermittelten Zeitkonstanten wurden mit den Ergebnissen der TCSPC-Messung verglichen und diskutiert.