TY - GEN A1 - Töpfer, Kai A1 - Tremblay, Jean Christophe T1 - How surface reparation prevents catalytic oxidation of carbon monoxide on atomic gold at defective magnesium oxide surfaces N2 - In this contribution, we study using first principles the co-adsorption and catalytic behaviors of CO and O2 on a single gold atom deposited at defective magnesium oxide surfaces. Using cluster models and point charge embedding within a density functional theory framework, we simulate the CO oxidation reaction for Au1 on differently charged oxygen vacancies of MgO(001) to rationalize its experimentally observed lack of catalytic activity. Our results show that: (1) co-adsorption is weakly supported at F0 and F2+ defects but not at F1+ sites, (2) electron redistribution from the F0 vacancy via the Au1 cluster to the adsorbed molecular oxygen weakens the O2 bond, as required for a sustainable catalytic cycle, (3) a metastable carbonate intermediate can form on defects of the F0 type, (4) only a small activation barrier exists for the highly favorable dissociation of CO2 from F0, and (5) the moderate adsorption energy of the gold atom on the F0 defect cannot prevent insertion of molecular oxygen inside the defect. Due to the lack of protection of the color centers, the surface becomes invariably repaired by the surrounding oxygen and the catalytic cycle is irreversibly broken in the first oxidation step. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 325 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-394978 ER - TY - GEN A1 - Gronostaj, Anna A1 - Werner, Elise A1 - Bochow, Eric A1 - Vock, Miriam T1 - How to learn things at school you don't already know BT - experiences of gifted grade-skippers in Germany T2 - Postprints der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe N2 - Skipping a grade, one specific form of acceleration, is an intervention used for gifted students. Quantitative research has shown acceleration to be a highly successful intervention regarding academic achievement, but less is known about the social-emotional outcomes of grade-skipping. In the present study, the authors used the grounded theory approach to examine the experiences of seven gifted students aged 8 to 16 years who skipped a grade. The interviewees perceived their feeling of being in the wrong place before the grade-skipping as strongly influenced by their teachers, who generally did not respond adequately to their needs. We observed a close interrelationship between the gifted students' intellectual fit and their social situation in class. Findings showed that the grade-skipping in most of the cases bettered the situation in school intellectually as well as socially, but soon further interventions, for instance, a specialized and demanding class- or subject-specific acceleration were added to provide sufficiently challenging learning opportunities. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Humanwissenschaftliche Reihe - 415 KW - qualitative methodologies KW - social and/or emotional development and adjustment KW - acceleration KW - grade-skipping Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405211 IS - 415 ER - TY - CHAP ED - Meinel, Christoph ED - Polze, Andreas ED - Oswald, Gerhard ED - Strotmann, Rolf ED - Seibold, Ulrich ED - Schulzki, Bernhard T1 - HPI Future SOC Lab BT - Proceedings 2016 N2 - The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industrial partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industrial partners. The HPI Future SOC Lab provides researchers with free of charge access to a complete infrastructure of state of the art hard and software. This infrastructure includes components, which might be too expensive for an ordinary research environment, such as servers with up to 64 cores and 2 TB main memory. The offerings address researchers particularly from but not limited to the areas of computer science and business information systems. Main areas of research include cloud computing, parallelization, and In-Memory technologies. This technical report presents results of research projects executed in 2016. Selected projects have presented their results on April 5th and November 3th 2016 at the Future SOC Lab Day events. N2 - Das Future SOC Lab am HPI ist eine Kooperation des Hasso-Plattner-Instituts mit verschiedenen Industriepartnern. Seine Aufgabe ist die Ermöglichung und Förderung des Austausches zwischen Forschungsgemeinschaft und Industrie. Am Lab wird interessierten Wissenschaftlern eine Infrastruktur von neuester Hard- und Software kostenfrei für Forschungszwecke zur Verfügung gestellt. Dazu zählen teilweise noch nicht am Markt verfügbare Technologien, die im normalen Hochschulbereich in der Regel nicht zu finanzieren wären, bspw. Server mit bis zu 64 Cores und 2 TB Hauptspeicher. Diese Angebote richten sich insbesondere an Wissenschaftler in den Gebieten Informatik und Wirtschaftsinformatik. Einige der Schwerpunkte sind Cloud Computing, Parallelisierung und In-Memory Technologien. In diesem Technischen Bericht werden die Ergebnisse der Forschungsprojekte des Jahres 2016 vorgestellt. Ausgewählte Projekte stellten ihre Ergebnisse am 5. April 2016 und 3. November 2016 im Rahmen der Future SOC Lab Tag Veranstaltungen vor. KW - Future SOC Lab KW - research projects KW - multicore architectures KW - In-Memory technology KW - cloud computing KW - machine learning KW - artifical intelligence KW - Future SOC Lab KW - Forschungsprojekte KW - Multicore Architekturen KW - In-Memory Technologie KW - Cloud Computing KW - maschinelles Lernen KW - künstliche Intelligenz Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406787 ER - TY - JOUR A1 - Schmuck, Thomas T1 - Humboldt in Goethes Bibliothek JF - HiN : Alexander von Humboldt im Netz ; International Review for Humboldtian Studies N2 - In Goethes privater Bibliothek im Goethehaus in Weimar ist Alexander von Humboldt mehrfach vertreten: durch persönlich übersandte Bücher, durch Broschüren und Grafiken. Einige dieser Publikationen Humboldts tragen handschriftliche Widmungen. Die Anmerkungen Goethes, seine Bearbeitungsspuren, die Bemerkungen im Tagebuch und nicht zuletzt der Briefwechsel geben Aufschluss über eine komplizierte Beziehung, die von Wohlwollen und von wissenschaftlichem Interesse an der Arbeit des anderen geprägt war, im Alter aber, insbesondere bei Humboldt, spürbar distanzierter wurde. Erstmals werden in diesem Beitrag alle handschriftlichen Widmungen Humboldts an Goethe abgebildet und die Publikationen Humboldts in Goethes Bibliothek in einen wissenschaftshistorischen und lebensgeschichtlichen Kontext gestellt. N2 - Goethe’s private library at his residence in Weimar contains many traces of Alexander von Humboldt: personally submitted books, booklets, and graphics. Some of these publications bear handwritten dedications by Humboldt. Goethe’s commentaries, his tool marks, the remarks in the diaries, and not least the correspondence provide information about a complicated relationship that was shaped by shared scientific interests and mutual esteem. Only in later years this relationship deteriorated. In this contribution all handwritten dedications to Goethe are presented for the first time. Humboldt’s publications at the library are discussed in the context of history of sciences and biography. N2 - En la biblioteca privada de la residencia Goethe en Weimar se encuentran múltiples huellas de Alejandro de Humboldt: libros enviados personalmente, folletines y láminas. Algunas de estas publicaciones incluyen dedicatorias manuscritas por Humboldt. Los comentarios de Goethe, la traza de sus apuntes en los diarios y también la correspondencia nos informan sobre una relación complicada entre el interés científico y la cortesía. Apenas en los años finales diminuye esta relación. En esta contribución, todas las dedicatorias manuscritas a Goethe se presentan por primera vez. Las publicaciones de Humboldt en la biblioteca se discuten en un contexto biográfico así como desde la historia de ciencias. KW - Goethe KW - Widmungen KW - Paratexte KW - Wissenstransfer KW - Bibliothek Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-90793 SN - 1617-5239 SN - 2568-3543 VL - XVII IS - 32 SP - 65 EP - 83 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Pavlenko, Elena T1 - Hybrid nanolayer architectures for ultrafast acousto-plasmonics in soft matter T1 - Hybride Nanolayer-Architekturen für ultraschnelle Akusto-Plasmonics in weicher Materie N2 - The goal of the presented work is to explore the interaction between gold nanorods (GNRs) and hyper-sound waves. For the generation of the hyper-sound I have used Azobenzene-containing polymer transducers. Multilayer polymer structures with well-defined thicknesses and smooth interfaces were built via layer-by-layer deposition. Anionic polyelectrolytes with Azobenzene side groups (PAzo) were alternated with cationic polymer PAH, for the creation of transducer films. PSS/PAH multilayer were built for spacer layers, which do not absorb in the visible light range. The properties of the PAzo/PAH film as a transducer are carefully characterized by static and transient optical spectroscopy. The optical and mechanical properties of the transducer are studied on the picosecond time scale. In particular the relative change of the refractive index of the photo-excited and expanded PAH/PAzo is Δn/n = - 2.6*10‐4. Calibration of the generated strain is performed by ultrafast X-ray diffraction calibrated the strain in a Mica substrate, into which the hyper-sound is transduced. By simulating the X-ray data with a linear-chain-model the strain in the transducer under the excitation is derived to be Δd/d ~ 5*10‐4. Additional to the investigation of the properties of the transducer itself, I have performed a series of experiments to study the penetration of the generated strain into various adjacent materials. By depositing the PAzo/PAH film onto a PAH/PSS structure with gold nanorods incorporated in it, I have shown that nanoscale impurities can be detected via the scattering of hyper-sound. Prior to the investigation of complex structures containing GNRs and the transducer, I have performed several sets of experiments on GNRs deposited on a small buffer of PSS/PAH. The static and transient response of GNRs is investigated for different fluence of the pump beam and for different dielectric environments (GNRs covered by PSS/PAH). A systematic analysis of sample architectures is performed in order to construct a sample with the desired effect of GNRs responding to the hyper-sound strain wave. The observed shift of a feature related to the longitudinal plasmon resonance in the transient reflection spectra is interpreted as the event of GNRs sensing the strain wave. We argue that the shift of the longitudinal plasmon resonance is caused by the viscoelastic deformation of the polymer around the nanoparticle. The deformation is induced by the out of plane difference in strain in the area directly under a particle and next to it. Simulations based on the linear chain model support this assumption. Experimentally this assumption is proven by investigating the same structure, with GNRs embedded in a PSS/PAH polymer layer. The response of GNRs to the hyper-sound wave is also observed for the sample structure with GNRs embedded in PAzo/PAH films. The response of GNRs in this case is explained to be driven by the change of the refractive index of PAzo during the strain propagation. N2 - Akustische Experimente auf ultraschnellen Zeitskalen ermöglichen die Bestimmung von Tiefeninformationen in Dünnschichtproben. Der Grundgedanke dieser Methode ist die Analyse von Schallwellen, die sich in dem zu untersuchenden Material ausbreiten. Die Schallpulse werden dabei üblicherweise mittels dünner Schichten erzeugt, die dafür auf die Probe aufgebracht werden. Diese Methode ist etabliert für die Untersuchung von harten, anorganischen Materialien, aber weniger entwickelt für weiche, organische Materialien. Die wenigen existierenden Untersuchungen von weichen Materialien mittels ultraschneller Akustik nutzen bisher die Ausdehnung dünner Metallfilme, beispielsweise aus Aluminium oder Titan, für den Umwandlungsprozess von kurzen Lichtpulsen zu Schallwellen. Die deutlich höheren Dichten der Metalle gegenüber der zu untersuchenden weichen Materie führen zu einer geringen Effizienz bei der Einkopplung der Schallpulse in das Material. Weiterhin ist es schwierig, die Metallfilme auf die zu untersuchenden Materialien chemisch aufzubringen. Eine Möglichkeit diese Probleme zu umgehen, ist die Verwendung von Licht-Schallwandlern aus chemisch ähnlicher, weicher Materialien. Hier präsentiere ich die Ergebnisse meiner Untersuchungen von Polymer Filmen, welche Azobenzen als aktiven Bestandteil für die photo-akustische Umwandlung enthalten. Dabei wurden die Filme mittels statischer, sowie auch zeitaufgelöster Spektroskopie untersucht. Mit zeitaufgelösten Brillouin-Streuungs-Experimenten habe ich die Schallgeschwindigkeit in den Polymeren und dem Azobenzen-Schallwandler zu 3.4±0.3 nm/ps bestimmt. Die relative transiente Änderung des Brechungsindex in dem Azobenzenfilm aus optischen Messungen beträgt Δn/n = - 2.6*10‐4. Die Untersuchung der Schallpropagation in verschiedenen Probengeometrien erlaubt es uns, Reflektionen der Schallwellen von verschiedenen Übergängen (Polymer/Quarz, Polymer/Luft) und die Ausbreitung der mechanischen Wellen in weiche (Polymere) und harte (Quarz) angrenzende Materialien zu studieren. Durch Untersuchungen an einer Probe mit Gold-Nano-Stäbchen innerhalb einer Polymerschicht habe ich die Möglichkeit aufgezeigt, die Tiefenposition der Nanopartikel zu bestimmen. Die Ausdehnung des photomechanischen Wandlers wurde mittels zeitaufgelöster Röntgenbeugung zu ε = Δd/d ̴ 5x10-4 bestimmt. Der zweite Teil der Doktorarbeit behandelt die Wechselwirkung von Schallwellen und Gold-Nano-Stäbchen (GNS). GNS werden oft in der Chemie und Biologie als plasmonische Marker eingesetzt. In den meisten Fällen werden die Teilchen dafür mit einer Hülle überzogen, um ihre Agglomeration zu unterdrücken oder um ihnen spezielle Sensoreigenschaften zu geben. Trotz ihrer häufigen Anwendung in teilweise sehr komplexen Geometrien sind die optischen und elastischen Eigenschaften der Hülle der Nanopartikel, sowie deren Wechselwirkung mit der Umgebung wenig erforscht. Um die Wechselwirkung zwischen GNS und Schallwellen zu untersuchen habe ich eine systematische Studie an verschiedenen Probenstrukturen unternommen. Dabei finden wir, dass die viskoelastische Verformung der Polymerhülle um die GNS von der unterschiedlichen Ausdehnung der Fläche unterhalb der Partikel und neben ihnen stammt. Diese Schlussfolgerung wird von einer Simulation ihrer Ausdehnungsdynamik unterstützt. Einen weiteren Beleg liefern Experimente bei denen die Verformung von Polymeren an der Oberfläche dadurch verringert wird, dass die Gold-Nano-Stäbchen mit einer zusätzlichen dünnen Polymerschicht bedeckt werden. KW - ultrafast dynamics KW - plasmonics KW - hypersound KW - azobenzene KW - ultrafast spectroscopy KW - ultraschnelle Dynamik KW - Pump-Probe Spektroskopie KW - Plasmonics KW - Gold-Nanopartikel KW - Azobenzene Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-99544 ER - TY - THES A1 - Grewe, Sina T1 - Hydro- and biogeochemical investigations of lake sediments in the Kenyan Rift Valley T1 - Hydro- und biogeochemische Untersuchungen von Seesedimenten aus dem Kenianischen Rift Valley N2 - Die Seen im kenianischen Riftsystem bieten die einmalige Gelegenheit eine große Bandbreite an hydrochemischen Umweltbedingungen zu studieren, die von Süßwasserseen bis hin zu hochsalinen und alkalinen Seen reichen. Da wenig über die hydro- und biogeochemischen Bedingungen in den darunterliegenden Seesedimenten bekannt ist, war es das Ziel dieser Arbeit, bereits existierende Datensätze mit Daten aus der Porenwasser- und Biomarker-Analyse zu erweitern. Zusätzlich wurden reduzierte Schwefelkomponenten und Sulfatreduktionsraten in den Sedimenten bestimmt. Mit den neu gewonnenen Daten wurde der anthropogene und mikrobielle Einfluss auf die Seesedimente untersucht sowie der Einfluss der Wasserchemie auf den Abbau und den Erhalt von organischem Material im Sediment. Zu den untersuchten Seen gehörten: Logipi, Eight (ein kleiner Kratersee in der Region Kangirinyang), Baringo, Bogoria, Naivasha, Oloiden und Sonachi. Die Biomarker-Zusammensetzungen in den untersuchten Seesedimenten waren ähnlich; allerdings gab es einige Unterschiede zwischen den salinen Seen und den Süßwasserseen. Einer dieser Unterschiede war das Vorkommen eines mit β-Carotin verwandten Moleküls, das nur in den salinen Seen gefunden wurde. Dieses Molekül stammt wahrscheinlich von Cyanobakterien, Einzellern die in großer Anzahl in salinen Seen vorkommen. In den beiden Süßwasserseen wurde Stigmasterol gefunden, ein für Süßwasseralgen charakteristisches Sterol. In dieser Studie hat sich gezeigt, dass Bogoria und Sonachi für Umweltrekonstruktionen mit Biomarkern besonders gut geeignet sind, da die Abwesenheit von Sauerstoff an deren Seegründen den Abbau von organischem Material verlangsamt. Andere Seen, wie zum Beispiel Naivasha, sind aufgrund des großen anthropogenen Einflusses weniger gut für solche Rekonstruktionen geeignet. Die Biomarker-Analyse bot jedoch die Möglichkeit, den menschlichen Einfluss auf den See zu studieren. Desweiteren zeigte diese Studie, dass sich Horizonte mit einem hohen Anteil an elementarem Schwefel als temporale Marker nutzen lassen. Diese Horizonte wurden zu einer Zeit abgelagert, als die Wasserpegel sehr niedrig waren. Der Schwefel wurde von Mikroorganismen abgelagert, die zu anoxygener Photosynthese oder Sulfidoxidation fähig sind. N2 - The lakes in the Kenyan Rift Valley offer the unique opportunity to study a wide range of hydrochemical environmental conditions, ranging from freshwater to highly saline and alkaline lakes. Because little is known about the hydro- and biogeochemical conditions in the underlying lake sediments, it was the aim of this study to extend the already existing data sets with data from porewater and biomarker analyses. Additionally, reduced sulphur compounds and sulphate reduction rates in the sediment were determined. The new data was used to examine the anthropogenic and microbial influence on the lakes sediments as well as the influence of the water chemistry on the degradation and preservation of organic matter in the sediment column. The lakes discussed in this study are: Logipi, Eight (a small crater lake in the region of Kangirinyang), Baringo, Bogoria, Naivasha, Oloiden, and Sonachi. The biomarker compositions were similar in all studied lake sediments; nevertheless, there were some differences between the saline and freshwater lakes. One of those differences is the occurrence of a molecule related to β-carotene, which was only found in the saline lakes. This molecule most likely originates from cyanobacteria, single-celled organisms which are commonly found in saline lakes. In the two freshwater lakes, stigmasterol, a sterol characteristic for freshwater algae, was found. In this study, it was shown that Lakes Bogoria and Sonachi can be used for environmental reconstructions with biomarkers, because the absence of oxygen at the lake bottoms slowed the degradation process. Other lakes, like for example Lake Naivasha, cannot be used for such reconstructions, because of the large anthropogenic influence. But the biomarkers proved to be a useful tool to study those anthropogenic influences. Additionally, it was observed that horizons with a high concentration of elemental sulphur can be used as temporal markers. Those horizons were deposited during times when the lake levels were very low. The sulphur was deposited by microorganisms which are capable of anoxygenic photosynthesis or sulphide oxidation. KW - Ostafrikansches Rift KW - saline Seen KW - Biomarker KW - Umweltrekonstruktion KW - Sulfatreduktion KW - Seesediment KW - East African Rift KW - saline lakes KW - biomarker KW - environmental reconstruction KW - sulphate reduction KW - lake sediment Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-98342 ER - TY - GEN A1 - Neugebauer, Ina A1 - Schwab, M. J. A1 - Waldmann, Nicolas D. A1 - Tjallingii, Rik A1 - Frank, U. A1 - Hadzhiivanova, E. A1 - Naumann, R. A1 - Taha, N. A1 - Agnon, Amotz A1 - Enzel, Y. A1 - Brauer, Achim T1 - Hydroclimatic variability in the Levant during the early last glacial (similar to 117-75 ka) derived from micro-facies analyses of deep Dead Sea sediments T2 - Postprints der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe N2 - The new sediment record from the deep Dead Sea basin (ICDP core 5017-1) provides a unique archive for hydroclimatic variability in the Levant. Here, we present high-resolution sediment facies analysis and elemental composition by micro-X-ray fluorescence (mu XRF) scanning of core 5017-1 to trace lake levels and responses of the regional hydroclimatology during the time interval from ca. 117 to 75 ka, i. e. the transition between the last interglacial and the onset of the last glaciation. We distinguished six major micro-facies types and interpreted these and their alterations in the core in terms of relative lake level changes. The two end-member facies for highest and lowest lake levels are (a) up to several metres thick, greenish sediments of alternating aragonite and detrital marl laminae (aad) and (b) thick halite facies, respectively. Intermediate lake levels are characterised by detrital marls with varying amounts of aragonite, gypsum or halite, reflecting lower-amplitude, shorter-term variability. Two intervals of pronounced lake level drops occurred at similar to 110-108 +/- 5 and similar to 93-87 +/- 7 ka. They likely coincide with stadial conditions in the central Mediterranean (Melisey I and II pollen zones in Monticchio) and low global sea levels during Marine Isotope Stage (MIS) 5d and 5b. However, our data do not support the current hypothesis of an almost complete desiccation of the Dead Sea during the earlier of these lake level low stands based on a recovered gravel layer. Based on new petrographic analyses, we propose that, although it was a low stand, this well-sorted gravel layer may be a vestige of a thick turbidite that has been washed out during drilling rather than an in situ beach deposit. Two intervals of higher lake stands at similar to 108-93 +/- 6 and similar to 87-75 +/- 7 ka correspond to interstadial conditions in the central Mediterranean, i. e. pollen zones St. Germain I and II in Monticchio, and Greenland interstadials (GI) 24+23 and 21 in Greenland, as well as to sapropels S4 and S3 in the Mediterranean Sea. These apparent correlations suggest a close link of the climate in the Levant to North Atlantic and Mediterranean climates during the time of the build-up of Northern Hemisphere ice shields in the early last glacial period. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 549 KW - Lake Lisan KW - Middle-east KW - ice-sheet KW - hydrological condition KW - climate variability KW - tropical plumes KW - Winter rainfall KW - Southern Levant KW - soreq cave KW - Near-east Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-411879 SN - 1866-8372 IS - 549 ER - TY - GEN A1 - Adhikari, Rishi Ram A1 - Glombitza, Clemens A1 - Nickel, Julia C. A1 - Anderson, Chloe H. A1 - Dunlea, Ann G. A1 - Spivack, Arthur J. A1 - Murray, Richard W. A1 - D’Hondt, Steven A1 - Kallmeyer, Jens T1 - Hydrogen utilization potential in subsurface sediments T2 - Frontiers in microbiology N2 - Subsurface microbial communities undertake many terminal electron-accepting processes, often simultaneously. Using a tritium-based assay, we measured the potential hydrogen oxidation catalyzed by hydrogenase enzymes in several subsurface sedimentary environments (Lake Van, Barents Sea, Equatorial Pacific, and Gulf of Mexico) with different predominant electron-acceptors. Hydrogenases constitute a diverse family of enzymes expressed by microorganisms that utilize molecular hydrogen as a metabolic substrate, product, or intermediate. The assay reveals the potential for utilizing molecular hydrogen and allows qualitative detection of microbial activity irrespective of the predominant electron-accepting process. Because the method only requires samples frozen immediately after recovery, the assay can be used for identifying microbial activity in subsurface ecosystems without the need to preserve live material. We measured potential hydrogen oxidation rates in all samples from multiple depths at several sites that collectively span a wide range of environmental conditions and biogeochemical zones. Potential activity normalized to total cell abundance ranges over five orders of magnitude and varies, dependent upon the predominant terminal electron acceptor. Lowest per-cell potential rates characterize the zone of nitrate reduction and highest per-cell potential rates occur in the methanogenic zone. Possible reasons for this relationship to predominant electron acceptor include (i) increasing importance of fermentation in successively deeper biogeochemical zones and (ii) adaptation of H(2)ases to successively higher concentrations of H-2 in successively deeper zones. T3 - Zweitveröffentlichungen der Universität Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe - 447 KW - hydrogenase KW - tritium assay KW - deep biosphere KW - microbial activity KW - Lake Van KW - Barents Sea KW - Equatorial Pacific KW - Gulf of Mexico Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407678 ER - TY - THES A1 - Bojahr, Andre T1 - Hypersound interaction studied by time-resolved inelastic light and x-ray scattering T1 - Wechselwirkende Hyperschallwellen untersucht mittels zeitaufgelöster inelastischer Licht- und Röntgenstreuung N2 - This publications-based thesis summarizes my contribution to the scientific field of ultrafast structural dynamics. It consists of 16 publications, about the generation, detection and coupling of coherent gigahertz longitudinal acoustic phonons, also called hypersonic waves. To generate such high frequency phonons, femtosecond near infrared laser pulses were used to heat nanostructures composed of perovskite oxides on an ultrashort timescale. As a consequence the heated regions of such a nanostructure expand and a high frequency acoustic phonon pulse is generated. To detect such coherent acoustic sound pulses I use ultrafast variants of optical Brillouin and x-ray scattering. Here an incident optical or x-ray photon is scattered by the excited sound wave in the sample. The scattered light intensity measures the occupation of the phonon modes. The central part of this work is the investigation of coherent high amplitude phonon wave packets which can behave nonlinearly, quite similar to shallow water waves which show a steepening of wave fronts or solitons well known as tsunamis. Due to the high amplitude of the acoustic wave packets in the solid, the acoustic properties can change significantly in the vicinity of the sound pulse. This may lead to a shape change of the pulse. I have observed by time-resolved Brillouin scattering, that a single cycle hypersound pulse shows a wavefront steepening. I excited hypersound pulses with strain amplitudes until 1% which I have calibrated by ultrafast x-ray diffraction (UXRD). On the basis of this first experiment we developed the idea of the nonlinear mixing of narrowband phonon wave packets which we call "nonlinear phononics" in analogy with the nonlinear optics, which summarizes a kaleidoscope of surprising optical phenomena showing up at very high electric fields. Such phenomena are for instance Second Harmonic Generation, four-wave-mixing or solitons. But in case of excited coherent phonons the wave packets have usually very broad spectra which make it nearly impossible to look at elementary scattering processes between phonons with certain momentum and energy. For that purpose I tested different techniques to excite narrowband phonon wave packets which mainly consist of phonons with a certain momentum and frequency. To this end epitaxially grown metal films on a dielectric substrate were excited with a train of laser pulses. These excitation pulses drive the metal film to oscillate with the frequency given by their inverse temporal displacement and send a hypersonic wave of this frequency into the substrate. The monochromaticity of these wave packets was proven by ultrafast optical Brillouin and x-ray scattering. Using the excitation of such narrowband phonon wave packets I was able to observe the Second Harmonic Generation (SHG) of coherent phonons as a first example of nonlinear wave mixing of nanometric phonon wave packets. N2 - Diese publikationsbasierte Dissertation fasst meinen Beitrag zum Forschungsgebiet der ultraschnellen Strukturdynamik zusammen. Diese Arbeit besteht aus 16 Publikationen aus den Bereichen der Erzeugung, Detektion und Kopplung von kohärenten Gigahertz longitudinal-akustischen Phononen, auch Hyperschallwellen genannt. Um solch hochfrequente Phononen zu erzeugen, werden Femtosekunden nahinfrarot Laserpulse benutzt, um Nanostrukturen auf einer ultraschnellen Zeitskala zu erhitzen. Die aufgeheizten Regionen der Nanostruktur dehnen sich aufgrund der hohen Temperatur aus und ein hochfrequenter Schallpuls wird generiert. Um solche akustischen Pulse zu detektieren benutze ich ultraschnelle Varianten der Brillouin- und Röntgenstreuung. Dabei wird ein einfallendes optisches oder Röntgenphoton an der erzeugten Schallwelle gestreut. Die gemessene Streuintensität ist hierbei ein Maß für die Besetzung einzelner Phononenzustände. Der zentrale Teil dieser Arbeit ist die Untersuchung von kohärenten Phonon-Wellenpaketen mit sehr hoher Amplitude. Diese Wellenpakete können sich nichtlinear verhalten, sehr ähnlich zu Flachwasserwellen bei denen nichtlineare Effekte in Form eines Aufsteilens der Wellenfronten oder der Existenz von Solitonen, bekannt als Tsunamis, äußern. Durch die hohe Amplitude der akustischen Wellenpakete können sich die akustischen Eigenschaften des Festkörpers in der Umgebung des Schallpulses signifikant ändern, welches sich dann in einer Formänderung des Schallpulses widerspiegelt. Ich konnte mittels zeitaufgelöster Brillouinstreuung das Aufsteilen der Wellenfronten eines Hyperschallpulses bestehend aus einem einzigen Oszillationszyklus beobachten. Hierbei wurden Hyperschallwellen mit einer Dehnungsamplitude von bis zu 1% angeregt, wobei ich diesen Wert mittels ultraschneller Röntgenbeugung kalibrieren konnte. Mit diesem ersten Experiment als Basis entwickelten wir die Idee der nichtlinearen Wellenmischung von schmalbandigen Phonon-Wellenpaketen unter dem Titel "nichtlineare Phononik" in Analogie zur nichtlinearen Optik, welche sich aus einer Reihe von verblüffenden optischen Phänomenen bei sehr hohen elektrischen Feldstärken zusammensetzt. Solche Phänomene sind z. B. die optische Frequenzverdopplung, das Vier-Wellen-Mischen oder Solitone. Nur sind im Falle von kohärenten Phononen die erzeugten Spektren sehr breitbandig, was die Untersuchung von spezifischen Phononen mit festem Impuls und definierter Frequenz fast unmöglich macht. Aus diesem Grund testete ich verschiedene Methoden um schmalbandige Phonon-Wellenpakete anzuregen, welche im Wesentlichen aus Phononen bestimmten Impulses und definierter Frequenz bestehen. Dafür wurden schließ lich epitaktisch auf ein dielektrisches Substrat aufgewachsene Metallfilme mit einen Laserpulszug angeregt. Hier sorgen die Lichtpulse für eine periodische Oszillation des Metalfilms, wobei die Anregefrequenz durch den inversen zeitlichen Abstand der Lichtpulse gegeben ist. Diese periodische Oszillation sendet dann ein Hyperschallwellenpaket eben dieser Frequenz ins Substrat. Die Monochromie dieser Wellenpakete konnte dabei mittels ultraschneller Brillouin- und Röntgenstreuung bestätigt werden. Durch die Benutzung dieser schmalbandigen Phonon-Wellenpakete war es mir möglich, die Frequenzverdopplung (SHG) von kohärenten Phononen zu beobachten, was ein erstes Beispiel für die nichtlineare Wellenmischung von nanometrischen Phonon-Wellenpaketen ist. KW - hypersound KW - nonlinear acoustics KW - ultrafast KW - Brillouin scattering KW - x-ray diffraction KW - self-steepening KW - second-harmonic generation KW - Phononen KW - Wechselwirkung KW - Anharmonizität KW - nichtlineare Wellenmischung KW - zweite Harmonische KW - Phononenstreuung KW - nichlineare Phononik Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-93860 ER - TY - JOUR A1 - Simić, Dijana T1 - I am complicated BT - Texte von Hemon und Sejranović als Programm und Plädoyer gegen essentialistische Identitätskonzepte JF - Grenzräume – Grenzbewegungen : Ergebnisse der Arbeitstreffen des Jungen Forums Slavistische Literaturwissenschaft in Basel 2013 und Frankfurt (Oder) und Słubice 2014 ; Bd. 1 Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92591 SN - 978-3-86956-358-9 VL - 1 SP - 129 EP - 142 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER -