DSpace Collection:
https://opendata.uni-halle.de//handle/497920112/159833
2024-03-29T01:46:10ZSpin-orbit driven transport : Edelstein effect and chiral anomaly
https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/14046
Title: Spin-orbit driven transport : Edelstein effect and chiral anomaly
Author(s): Johansson, Annika
Abstract: Mithilfe der semiklassischen Boltzmann-Transporttheorie werden der Edelstein-Effekt und die chirale Anomalie untersucht, die durch Spin-Bahn-Kopplung zustande kommen. Der Edelstein-Effekt, die Erzeugung einer Spindichte durch ein externes elektrisches Feld in Systemen mit Inversionsasymmetrie, wird für Rashba- und Dresselhaus-Systeme und topologische Isolatoren betrachtet. Anisotropien beeinflussen Richtung und Betrag der erzeugten Spindichte. In Rashba-Systemen ohne Zeitumkehrsymmetrie wird ein intrinsischer Edelstein-Effekt berechnet. Für Weyl-Semimetalle wird ein großer Edelstein-Effekt vorausgesagt. Die chirale Anomalie, die Nichterhaltung chiraler Ladung durch externe magnetische und elektrische Felder, tritt inWeyl-Semimetallen auf und geht mit einem negativen longitudinalen Magnetwiderstand einher. Der Einfluss von Lorentzkraft und chiraler Anomalie auf die Transporteigenschaften von Weyl-Systemen wird unter Berücksichtigung energie-und impulsabhängiger Streuprozesse untersucht.; The spin-orbit driven transport phenomena Edelstein effect and chiral anomaly are considered within semiclassical Boltzmann transport theory. The Edelstein effect, the generation of a homogeneous spin density by an electric field in systems with broken inversion symmetry, is discussed for Rashba and Dresselhaus systems and topological insulators. Anisotropies modify the orientation of the current-induced spin density as well as its magnitude. For Rashba systems without time-reversal symmetry an intrinsic Edelstein effect is discussed. Weyl semimetals are predicted to provide an enormous Edelstein efficiency. The chiral anomaly, the nonconservation of chiral charge due to external nonorthogonal magnetic and electric fields, can be realized in Weyl semimetals and leads to a negative longitudinal magnetoresistance. Transport phenomena in the presence of the Lorentz force as well as the chiral anomaly are discussed for anisotropic Weyl systems including energy- and momentum-dependent scattering.2019-01-01T00:00:00ZUnit cell thick ferrimagnetic Heusler domain wall motion using chemical templating layers
https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/14041
Title: Unit cell thick ferrimagnetic Heusler domain wall motion using chemical templating layers
Author(s): Filippou, Panagiotis Charilaos
Abstract: In dieser Arbeit wir eine neue Methode zum Chemical Templating vorgestellt, mit der bulkartige magnetische Eigenschaften von tetragonal verzerrten Heusler-Strukturen in Dünnschichten erzielt werden können. Dies wird dadurch erreicht, dass die Heusler-Dünnfilme auf atomar geordneten CoAl, CoGa, CoGe, CoSn gewachsen werden, die als Grundlage für eine chemische Ordnung innerhalb der Heusler-Strukturen sogar bei Raumtemperatur dienen. Die Mn3Z-Familie von Heusler-Legierungen mit Z = Ge, Sn, Sb zeigt eine exzellente senkrechte Anisotropie-Eigenschaften. Die Richtung der stromgetriebenen Bewegung magnetischer Domänen in Racetracks aus Nanodrähten durch die Bulk-Spinpolarisation der Heusler bestimmt ist. Messung mit magnetischen Feldern in der Filmeebene gezeigt, dass chirale Spin-Bahn-Drehmomente eine Wichtige Rolle spielen. Es wird aufgezeigt, dass dies von einer bulkartigen Dzyaloshinskii-Moriya sowie von einem Spin-Hall-Effekt in dem Chemical-Templating-Schichten herrührt. Die Ergebnisse stellen den ersten Nachweis von Domänenwandbewegung in ultradünnen Heusler-Strukturen dar und dienen somit als ein wichtiger Schritt für die Anwendung von Heusler-Strukturen in der Spinelektronik.; In this thesis, is shown a novel chemical templating technique where bulk like magnetic properties in tetragonally distorted Heusler films can be achieved. This is done by growing the Heusler films on atomically ordered CoAl, CoGa, CoGe, CoSn, underlayers that template chemical ordering within the Heusler films, even at room temperature. The Mn3Z family of Heusler alloys is mainly investigated, Z=Ge, Sn, Sb, displaying excellent perpendicular magnetic anisotropy. The current driven domain wall motion direction in nanowire Racetracks from these films is determined by the bulk spin polarization of the Heusler. Moreover, a significant contribution from chiral spin orbit torques is revealed when studied applying in-plane magnetic fields. A bulk in origin Dzyaloshinskii-Moriya interaction and a spin Hall effect from the chemical templating layers are identified. These results are the first demonstration of domain wall motion in ultra-thin Heusler alloys and this work is an important step to enable Heusler spintronic applications.2019-01-01T00:00:00ZEnhancement of near-infrared emission from Ge(Si) quantum dots embedded in silicon microresonators
https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/14026
Title: Enhancement of near-infrared emission from Ge(Si) quantum dots embedded in silicon microresonators
Author(s): Rutckaia, Viktoriia
Abstract: CMOS-kompatible Lichtemissionsquellen werden intensiv für integrierte aktive Silizium-Photonikschaltungen untersucht. In dieser Arbeit wird die Lumineszenzanhebung und die Erhöhung der spontanen Emissionsrate der Ge(Si)-QP-Emission gekoppelt mit optischen Resonatoren auf Si-Basis experimentell untersucht. Dazu wurden Ge(Si) QP-Multilayer, die in einer dünnen Si-Platte auf einem SOI-Wafer aufgewachsen sind, mittels Elektronenstrahl-Lithographie und reaktivem Ionenätzen strukturiert. Drei Arten von optischen Resonatoren wurden in dieser Arbeit untersucht: Whispering Gallery-Mode-Resonatoren (WGM), photonische Kristalle (PhK) und Mie-Resonatoren. Die hergestellten Strukturen wurden durch stationäre und zeitaufgelöste Mikrophotolumineszenz untersucht. Die Untersuchung von Ge(Si)-QP zeigte, dass der wichtigste limitierende Faktor für die experimentelle Bestimmung der Purcell-Verstärkung die schnelle Auger Rekombination ist, die die strahlende Rekombination bei hohen Ladungsträgerkonzentrationen dominiert.; CMOS-compatible light emitters are intensely investigated for integrated active silicon photonic circuits. In this work, luminescence enhancement and the enhancement of spontaneous emission rate of Ge(Si) quantum dot (QD) emission coupled to Si-based optical resonators is experimentally investigated. For this, Ge(Si) QD multilayers, which were grown in a thin Si slab on an SOI wafer, were patterned by means of electron-beam lithography and reactive ion etching. Three types of optical resonators were considered: whispering gallery mode resonators, photonic crystal cavities, and Mie-resonators. Finite element modelling allowed designing nanostructure parameters that resulted in the presence of resonant modes in the QD luminescence spectral range. Fabricated structures were probed by steady-state and time-resolved micro-photoluminescence. Investigation of Ge(Si) QDs showed that the main limiting factor of the experimental determination of the Purcell enhancement is fast Auger recombination, which dominates the radiative recombination at high charge carrier concentrations.2018-01-01T00:00:00ZSolid-state NMR investigations and MD simulations of lipid bilayers in interaction with amphiphilic and polyphilic molecules
https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/13707
Title: Solid-state NMR investigations and MD simulations of lipid bilayers in interaction with amphiphilic and polyphilic molecules
Author(s): Bärenwald, Ruth
Abstract: Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Phospholipidmembranen und synthetischen amphiphilen und polyphilen Gastmolekülen, welche sich an der Oberfläche der Membran anlagern oder tief in sie eindringen und somit ihre Eigenschaften beeinflussen. Unter Verwendung verschiedener 1H- und 13C-MAS-NMR-Methoden wurden die Gastmoleküle in der Membran lokalisiert und dipolare Restkopplungen und Relaxationsraten bestimmt, welche Informationen uber die molekulare Dynamik und Ordnung enthalten. Die Struktur der Gastmoleküle, ihre Konzentration, die Lipidart und die Temperatur wurden systematisch variiert. Der Hauptteil der Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von Lipiddoppelschichten in Wechselwirkung mit amphiphilen Triblockcopolymeren, wie z.B. den Pluronics, welche eine breite Anwendung in der Pharmazie und der Medizin finden. Unter Verwendung von Doppelquanten-NMR wurde der Polymeranteil bestimmt, welcher tief in die Membran eingebaut ist. Aus dem Vergleich der Ergebnisse der NMR-Experimente und der MD-Simulationen wurden Schlussfolgerungen über die Konformation der Polymere in der Membran gezogen.; This work is concerned with the investigation of phospholipid membranes in interaction with synthetic amphiphilic and polyphilic guest molecules, which can attach to the surface or penetrate deeply into the membrane and consequently in uence its properties. Various 1H and 13C MAS NMR methods were applied to localize the guest molecules inside the membrane and to determine residual dipolar couplings and relaxation rates, which contain information about molecular dynamics and ordering. The structure of the guest molecules, their concentration, the lipid species and the temperature were varied systematically. The main part of the thesis deals with the investigation of lipid bilayers in interaction with amphiphilic triblock copolymers, such as the in pharmacy and medicine widely applied Pluronics. Using double-quantum NMR, the fraction of polymer that is inserted deeply into the membrane was determined and conclusions on the polymer configuration inside the membrane were drawn from the comparison of results from NMR experiments and MD simulations.2018-01-01T00:00:00Z