@article{Nowak2023,
  author    = {Nowak, Anna},
  title     = {Untersuchung der Qualit{\"a}t von Selbstreflexionstexten zum Physikunterricht},
  series = {Studien zum Physik- und Chemielernen},
  volume    = {371},
  journal   = {Studien zum Physik- und Chemielernen},
  publisher = {Logos},
  address   = {Berlin},
  isbn      = {978-3-8325-5739-3},
  issn      = {1614-8967},
  doi       = {10.30819/5739},
  pages     = {419},
  year      = {2023},
  abstract  = {Reflexion wird als notwendig f{\"u}r die professionelle Entwicklung von Lehrer:innen und die Verbesserung von Unterricht angesehen, wenngleich aus theoretischer Sicht große Uneinigkeit {\"u}ber den Begriff selbst, den Reflexionsprozess und die damit verbundenen Kompetenzen herrscht. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung, Untersuchung und Weiterentwicklung eines Reflexionsmodells mit einem theoriebasierten, klaren Konzept des Reflexionsprozesses und einem passenden Anspruch an die Reflexionsleistung der Reflektierenden. Grundlage f{\"u}r die empirische Untersuchung waren N = 132 Selbstreflexionstexte von N = 22 Studierenden aus dem Praxissemester Physik. Zur Codierung der Texte wurden vier mittels qualitativer Inhaltsanalyse entwickelte Manuale angewandt. Mit quantitativen Methoden wurden Zusammenh{\"a}nge zwischen strukturellen Elementen, Begr{\"u}ndungen, Inhalten und dem Qualit{\"a}tsmerkmal Reflexionstiefe {\"u}berpr{\"u}ft. Es zeigte sich ein "{\"U}berhang an Negativit{\"a}t": negative Bewertungen, negative Reflexionsausl{\"o}ser und negative Inhalte h{\"a}ngen signifikant positiv mit gr{\"o}ßerer Reflexionstiefe zusammen. Auf Grundlage der empirischen Ergebnisse wurde das Reflexionsmodell mit externaler und internaler Zielorientierung (REIZ) entwickelt. Zudem wurde darauf aufbauend eine Definition f{\"u}r Reflexionstiefe in vier Argumentationsclustern formuliert. F{\"u}r die Lehrkr{\"a}ftebildung wird der in REIZ dargestellte differenzierte Ansatz der Zielorientierung von Reflexion empfohlen.},
  language  = {de}
}
@article{MientusNowakWulffetal.2023,
  author    = {Mientus, Lukas and Nowak, Anna and Wulff, Peter and Borowski, Andreas},
  title     = {Unterrichtsanalyse und Reflexion},
  series = {Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung: Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 4)},
  journal   = {Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung: Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 4)},
  number    = {4},
  editor    = {Mientus, Lukas and Klempin, Christiane and Nowak, Anna},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-566-8},
  issn      = {2626-3556},
  doi       = {10.25932/publishup-63200},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-632005},
  pages     = {445 -- 452},
  year      = {2023},
  abstract  = {Schulpraktische Phasen stellen eine bedeutende praxisnahe Lerngelegenheit im Lehramtsstudium dar, da sie Raum f{\"u}r umfangreiche Reflexionen der eigenen Lernerfahrung bieten. Das im Studium erworbene theoretisch-formale Wissen steht hierbei dem praktischen Wissen und K{\"o}nnen gegen{\"u}ber. Mit der professionellen Entwicklung im Referendariat, besonders im Kompetenzbereich des Unterrichtens, kann geschlussfolgert werden, dass sich eine Reflexion {\"u}ber eher fachliche Aspekte unter den Studierenden im Referendariat auf eine Reflexion {\"u}ber eher {\"u}berfachliche und p{\"a}dagogische Aspekte weitet. Infolge der Analyse von N = 55 schriftlichen Fremdreflexionen von angehenden Physiklehrkr{\"a}ften aus Studium und Referendariat konnte diese Hypothese f{\"u}r den Bereich der Unterrichtsanalyse und -reflexion unterst{\"u}tzt werden. Weiter wurde aus der Videovignette ein Workshopangebot f{\"u}r Lehrkr{\"a}fte der zweiten und dritten Phase der Lehrkr{\"a}ftebildung entwickelt, erprobt und evaluiert.},
  language  = {de}
}
@article{WulffMientusNowaketal.2023,
  author    = {Wulff, Peter and Mientus, Lukas and Nowak, Anna and Borowski, Andreas},
  title     = {KI-basierte Auswertung von schriftlichen Unterrichtsreflexionen im Fach Physik und automatisierte R{\"u}ckmeldung},
  series = {PSI-Potsdam: Ergebnisbericht zu den Aktivit{\"a}ten im Rahmen der Qualit{\"a}tsoffensive Lehrerbildung (2019-2023) (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 3)},
  journal   = {PSI-Potsdam: Ergebnisbericht zu den Aktivit{\"a}ten im Rahmen der Qualit{\"a}tsoffensive Lehrerbildung (2019-2023) (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 3)},
  number    = {3},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-568-2},
  issn      = {2626-3556},
  doi       = {10.25932/publishup-61636},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-616363},
  pages     = {103 -- 115},
  year      = {2023},
  abstract  = {F{\"u}r die Entwicklung professioneller Handlungskompetenzen angehender Lehrkr{\"a}fte stellt die Unterrichtsreflexion ein wichtiges Instrument dar, um Theoriewissen und Praxiserfahrungen in Beziehung zu setzen. Die Auswertung von Unterrichtsreflexionen und eine entsprechende R{\"u}ckmeldung stellt Forschende und Dozierende allerdings vor praktische wie theoretische Herausforderungen. Im Kontext der Forschung zu K{\"u}nstlicher Intelligenz (KI) entwickelte Methoden bieten hier neue Potenziale. Der Beitrag stellt {\"u}berblicksartig zwei Teilstudien vor, die mit Hilfe von KI-Methoden wie dem maschinellen Lernen untersuchen, inwieweit eine Auswertung von Unterrichtsreflexionen angehender Physiklehrkr{\"a}fte auf Basis eines theoretisch abgeleiteten Reflexionsmodells und die automatisierte R{\"u}ckmeldung hierzu m{\"o}glich sind. Dabei wurden unterschiedliche Ans{\"a}tze des maschinellen Lernens verwendet, um modellbasierte Klassifikation und Exploration von Themen in Unterrichtsreflexionen umzusetzen. Die Genauigkeit der Ergebnisse wurde vor allem durch sog. Große Sprachmodelle gesteigert, die auch den Transfer auf andere Standorte und F{\"a}cher erm{\"o}glichen. F{\"u}r die fachdidaktische Forschung bedeuten sie jedoch wiederum neue Herausforderungen, wie etwa systematische Verzerrungen und Intransparenz von Entscheidungen. Dennoch empfehlen wir, die Potenziale der KI-basierten Methoden gr{\"u}ndlicher zu erforschen und konsequent in der Praxis (etwa in Form von Webanwendungen) zu implementieren.},
  language  = {de}
}
@article{MientusKlempinNowak2023,
  author    = {Mientus, Lukas and Klempin, Christiane and Nowak, Anna},
  title     = {Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung: Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r},
  series = {Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung: Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 4)},
  journal   = {Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung: Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r (Potsdamer Beitr{\"a}ge zur Lehrerbildung und Bildungsforschung ; 4)},
  number    = {4},
  publisher = {Universit{\"a}tsverlag Potsdam},
  address   = {Potsdam},
  isbn      = {978-3-86956-566-8},
  issn      = {2626-3556},
  doi       = {10.25932/publishup-61889},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-618890},
  pages     = {13 -- 18},
  year      = {2023},
  abstract  = {Reflexion - unhinterfragt eines der wichtigsten Worte im Kontext der Lehrkr{\"a}ftebildung. Fest verankert in den bundesdeutschen Bildungsstandards sind in Forschung und Lehre die Suche nach Evidenz und die Unterst{\"u}tzung (angehender) Lehrkr{\"a}fte st{\"a}ndiger Antrieb unz{\"a}hliger Akteur:innen aller Phasen der Lehrkr{\"a}ftebildung. Wenngleich begriff liche Unklarheiten die Kommunikation von Forschungsergebnissen nicht immer intuitiv und die Unterst{\"u}tzung in der Lehre nicht immer praktikabel werden lassen, besteht Einigkeit dar{\"u}ber, dass ein Diskurs zur reflexiven Professionalisierung von Lehrkr{\"a}ften gef{\"u}hrt werden muss. Aus diesem Grund veranstalteten die beiden QLB-Projekte PSI-Potsdam der Universit{\"a}t Potsdam und K2teach der Freien Universit{\"a}t Berlin vom 5. bis 7. Oktober 2022 die Onlinetagung „Reflexion in der Lehrkr{\"a}ftebildung. Empirisch - Phasen{\"u}bergreifend - Interdisziplin{\"a}r". Ausgehend von den verschiedensten Fachdisziplinen diskutierten Akteur:innen aller Phasen der Lehrkr{\"a}ftebildung unterschiedlicher Standorte Ergebnisse empirischer Studien und Erfahrungen aus der Arbeit mit (angehenden) Lehrkr{\"a}ften. Beitr{\"a}ge der Tagung sind in diesem Buch festgehalten und sind als Momentaufnahme eines sich st{\"a}ndig entwickelnden Themenfelds zu verstehen. Forschende und Lehrende haben mit dieser Momentaufnahme die M{\"o}glichkeit, Eindr{\"u}cke f{\"u}r die eigene Arbeit aufzunehmen und weiterzuentwickeln.},
  language  = {de}
}
@article{MorrisBohdanWeidletal.2023,
  author    = {Morris, Paul J. and Bohdan, Artem and Weidl, Martin S. and Tsirou, Michelle and Fulat, Karol and Pohl, Martin},
  title     = {Pre-acceleration in the electron foreshock. II. oblique whistler waves},
  series = {The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics},
  volume    = {944},
  journal   = {The astrophysical journal : an international review of spectroscopy and astronomical physics},
  number    = {1},
  publisher = {Institute of Physics Publ.},
  address   = {London},
  issn      = {0004-637X},
  doi       = {10.3847/1538-4357/acaec8},
  pages     = {12},
  year      = {2023},
  abstract  = {Thermal electrons have gyroradii many orders of magnitude smaller than the finite width of a shock, thus need to be pre-accelerated before they can cross it and be accelerated by diffusive shock acceleration. One region where pre-acceleration may occur is the inner foreshock, which upstream electrons must pass through before any potential downstream crossing. In this paper, we perform a large-scale particle-in-cell simulation that generates a single shock with parameters motivated from supernova remnants. Within the foreshock, reflected electrons excite the oblique whistler instability and produce electromagnetic whistler waves, which comove with the upstream flow and as nonlinear structures eventually reach radii of up to 5 ion-gyroradii. We show that the inner electromagnetic configuration of the whistlers evolves into complex nonlinear structures bound by a strong magnetic field around four times the upstream value. Although these nonlinear structures do not in general interact with cospatial upstream electrons, they resonate with electrons that have been reflected at the shock. We show that they can scatter, or even trap, reflected electrons, confining around 0.8\% of the total upstream electron population to the region close to the shock where they can undergo substantial pre-acceleration. This acceleration process is similar to, yet approximately three times more efficient than, stochastic shock drift acceleration.},
  language  = {en}
}
@article{PranavHultzschMusiienkoetal.2023,
  author    = {Pranav, Manasi and Hultzsch, Thomas and Musiienko, Artem and Sun, Bowen and Shukla, Atul and Jaiser, Frank and Shoaee, Safa and Neher, Dieter},
  title     = {Anticorrelated photoluminescence and free charge generation proves field-assisted exciton dissociation in low-offset PM6:Y5 organic solar cells},
  series = {APL materials : high impact open access journal in functional materials science},
  volume    = {11},
  journal   = {APL materials : high impact open access journal in functional materials science},
  number    = {6},
  publisher = {AIP Publishing},
  address   = {Melville},
  issn      = {2166-532X},
  doi       = {10.1063/5.0151580},
  pages     = {8},
  year      = {2023},
  abstract  = {Understanding the origin of inefficient photocurrent generation in organic solar cells with low energy offset remains key to realizing high-performance donor-acceptor systems. Here, we probe the origin of field-dependent free-charge generation and photoluminescence in wnon-fullereneacceptor (NFA)-based organic solar cells using the polymer PM6 and the NFA Y5-a non-halogenated sibling to Y6, with a smaller energetic offset to PM6. By performing time-delayed collection field (TDCF) measurements on a variety of samples with different electron transport layers and active layer thickness, we show that the fill factor and photocurrent are limited by field-dependent free charge generation in the bulk of the blend. We also introduce a new method of TDCF called m-TDCF to prove the absence of artifacts from non-geminate recombination of photogenerated and dark charge carriers near the electrodes. We then correlate free charge generation with steady-state photoluminescence intensity and find perfect anticorrelation between these two properties. Through this, we conclude that photocurrent generation in this low-offset system is entirely controlled by the field-dependent dissociation of local excitons into charge-transfer states. (c) 2023 Author(s).},
  language  = {en}
}
@article{HovhannisyanNematiHenkeletal.2023,
  author    = {Hovhannisyan, Karen V. and Nemati, Somayyeh and Henkel, Carsten and Anders, Janet},
  title     = {Long-time equilibration can determine transient thermality},
  series = {PRX Quantum},
  volume    = {4},
  journal   = {PRX Quantum},
  number    = {3},
  publisher = {American Physical Society},
  address   = {College Park},
  issn      = {2691-3399},
  doi       = {10.1103/PRXQuantum.4.030321},
  pages     = {23},
  year      = {2023},
  abstract  = {When two initially thermal many-body systems start to interact strongly, their transient states quickly become non-Gibbsian, even if the systems eventually equilibrate. To see beyond this apparent lack of structure during the transient regime, we use a refined notion of thermality, which we call g-local. A system is g-locally thermal if the states of all its small subsystems are marginals of global thermal states. We numerically demonstrate for two harmonic lattices that whenever the total system equilibrates in the long run, each lattice remains g-locally thermal at all times, including the transient regime. This is true even when the lattices have long-range interactions within them. In all cases, we find that the equilibrium is described by the generalized Gibbs ensemble, with three-dimensional lattices requiring special treatment due to their extended set of conserved charges. We compare our findings with the well-known two-temperature model. While its standard form is not valid beyond weak coupling, we show that at strong coupling it can be partially salvaged by adopting the concept of a g-local temperature.},
  language  = {en}
}
@article{JaiserAkperovTimazhevetal.2023,
  author    = {Jaiser, Ralf and Akperov, Mirseid and Timazhev, A. and Romanowsky, Erik and Handorf, D{\"o}rthe and Mokhov, I. I.},
  title     = {Linkages between arctic and mid-latitude weather and climate},
  series = {Meteorologische Zeitschrift},
  volume    = {32},
  journal   = {Meteorologische Zeitschrift},
  number    = {3},
  publisher = {Schweizerbart},
  address   = {Stuttgart},
  issn      = {0941-2948},
  doi       = {10.1127/metz/2023/1154},
  pages     = {173 -- 194},
  year      = {2023},
  abstract  = {The study addresses the question, if observed changes in terms of Arctic-midlatitude linkages during winter are driven by Arctic Sea ice decline alone or if the increase of global sea surface temperatures plays an additional role. We compare atmosphere-only model experiments with ECHAM6 to ERA-Interim Reanalysis data. The model sensitivity experiment is implemented as a set of four combinations of sea ice and sea surface temperature boundary conditions. Atmospheric circulation regimes are determined and evaluated in terms of their cyclone and blocking characteristics and changes in frequency during winter. As a prerequisite, ECHAM6 reproduces general features of circulation regimes very well. Tropospheric changes induced by the change of boundary conditions are revealed and further impacts on the large-scale circulation up into the stratosphere are investigated. In early winter, the observed increase of atmospheric blocking in the region between Scandinavia and the Urals are primarily related to the changes in sea surface temperatures. During late winter, we f nd a weakened polar stratospheric vortex in the reanalysis that further impacts the troposphere. In the model sensitivity study a climatologically weakened polar vortex occurs only if sea ice is reduced and sea surface temperatures are increased together. This response is delayed compared to the reanalysis. The tropospheric response during late winter is inconclusive in the model, which is potentially related to the weak and delayed response in the stratosphere. The model experiments do not reproduce the connection between early and late winter as interpreted from the reanalysis. Potentially explaining this mismatch, we identify a discrepancy of ECHAM6 to reproduce the weakening of the stratospheric polar vortex through blocking induced upward propagation of planetary waves.},
  language  = {en}
}
@article{MatternReppertZeuschneretal.2023,
  author    = {Mattern, Maximilian and Reppert, Alexander von and Zeuschner, Steffen Peer and Herzog, Marc and Pudell, Jan-Etienne and Bargheer, Matias},
  title     = {Concepts and use cases for picosecond ultrasonics with x-rays},
  series = {Photoacoustics},
  volume    = {31},
  journal   = {Photoacoustics},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {2213-5979},
  doi       = {10.1016/j.pacs.2023.100503},
  pages     = {22},
  year      = {2023},
  abstract  = {This review discusses picosecond ultrasonics experiments using ultrashort hard x-ray probe pulses to extract the transient strain response of laser-excited nanoscopic structures from Bragg-peak shifts. This method provides direct, layer-specific, and quantitative information on the picosecond strain response for structures down to few-nm thickness. We model the transient strain using the elastic wave equation and express the driving stress using Gruneisen parameters stating that the laser-induced stress is proportional to energy density changes in the microscopic subsystems of the solid, i.e., electrons, phonons and spins. The laser-driven strain response can thus serve as an ultrafast proxy for local energy-density and temperature changes, but we emphasize the importance of the nanoscale morphology for an accurate interpretation due to the Poisson effect. The presented experimental use cases encompass ultrathin and opaque metal-heterostructures, continuous and granular nanolayers as well as negative thermal expansion materials, that each pose a challenge to established all-optical techniques.},
  language  = {en}
}
@article{MatternPudellDumesniletal.2023,
  author    = {Mattern, Maximilian and Pudell, Jan-Etienne and Dumesnil, Karine and Reppert, Alexander von and Bargheer, Matias},
  title     = {Towards shaping picosecond strain pulses via magnetostrictive transducers},
  series = {Photoacoustics},
  volume    = {30},
  journal   = {Photoacoustics},
  publisher = {Elsevier},
  address   = {Amsterdam},
  issn      = {2213-5979},
  doi       = {10.1016/j.pacs.2023.100463},
  pages     = {7},
  year      = {2023},
  abstract  = {Using time-resolved x-ray diffraction, we demonstrate the manipulation of the picosecond strain response of a metallic heterostructure consisting of a dysprosium (Dy) transducer and a niobium (Nb) detection layer by an external magnetic field. We utilize the first-order ferromagnetic-antiferromagnetic phase transition of the Dy layer, which provides an additional large contractive stress upon laser excitation compared to its zerofield response. This enhances the laser-induced contraction of the transducer and changes the shape of the picosecond strain pulses driven in Dy and detected within the buried Nb layer. Based on our experiment with rare-earth metals we discuss required properties for functional transducers, which may allow for novel field-control of the emitted picosecond strain pulses.},
  language  = {en}
}