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Reflexion ist eine Schlüsselkategorie für die professionelle Entwicklung von Lehrkräften, welche als Ausbildungsziel in den Bildungsstandards für die Lehrkräftebildung verankert ist. Eine Verstetigung universitär geprägter Forschung und Modellierung in der praxisnahen Anwendung im schulischen Kontext bietet Potentiale nachhaltiger Professionalisierung. Die Stärkung reflexionsbezogener Kompetenzen durch Empirie und Anwendung scheint eine phasenübergreifende Herausforderung der Lehrkräftebildung zu sein, die es zu bewältigen gilt. Ziele des Tagungsbandes Reflexion in der Lehrkräftebildung sind eine theoretische Schärfung des Konzeptes „Reflexive Professionalisierung“ und der Austausch über Fragen der Einbettung wirksamer reflexionsbezogener Lerngelegenheiten in die Lehrkräftebildung. Forschende und Lehrende der‚ drei Phasen (Studium, Referendariat sowie Fort- und Weiterbildung) der Lehrkräftebildung stellen Lehrkonzepte und Forschungsprojekte zum Thema Reflexion in der Lehrkräftebildung vor und diskutieren diese. Gemeinsam mit Teilnehmenden aller Phasen und von verschiedenen Standorten der Lehrkräftebildung werden zukünftige Herausforderungen identifiziert und Lösungsansätze herausgearbeitet.
A setup for resonant inelastic soft x-ray scattering on liquids at free electron laser light sources
(2012)
We present a flexible and compact experimental setup that combines an in vacuum liquid jet with an x-ray emission spectrometer to enable static and femtosecond time-resolved resonant inelastic soft x-ray scattering (RIXS) measurements from liquids at free electron laser (FEL) light sources. We demonstrate the feasibility of this type of experiments with the measurements performed at the Linac Coherent Light Source FEL facility. At the FEL we observed changes in the RIXS spectra at high peak fluences which currently sets a limit to maximum attainable count rate at FELs. The setup presented here opens up new possibilities to study the structure and dynamics in liquids.
PaRDeS, the journal of the German Association for Jewish Studies, aims at exploring the fruitful and multifarious cultures of Judaism as well as their relations to their environment within diverse areas of research. In addition, the journal promotes Jewish Studies within academic discourse and reflects on its historic and social responsibilities.
Das Wissen um die lokale Struktur von Seltenen Erden Elementen (SEE) in silikatischen und aluminosilikatischen Schmelzen ist von fundamentalem Interesse für die Geochemie der magmatischen Prozesse, speziell wenn es um ein umfassendes Verständnis der Verteilungsprozesse von SEE in magmatischen Systemen geht. Es ist allgemein akzeptiert, dass die SEE-Verteilungsprozesse von Temperatur, Druck, Sauerstofffugazität (im Fall von polyvalenten Kationen) und der Kristallchemie kontrolliert werden. Allerdings ist wenig über den Einfluss der Schmelzzusammensetzung selbst bekannt. Ziel dieser Arbeit ist, eine Beziehung zwischen der Variation der SEE-Verteilung mit der Schmelzzusammensetzung und der Koordinationschemie dieser SEE in der Schmelze zu schaffen.
Dazu wurden Schmelzzusammensetzungen von Prowatke und Klemme (2005), welche eine deutliche Änderung der Verteilungskoeffizienten zwischen Titanit und Schmelze ausschließlich als Funktion der Schmelzzusammensetzung zeigen, sowie haplogranitische bzw. haplobasaltische Schmelzzusammensetzungen als Vertreter magmatischer Systeme mit La, Gd, Yb und Y dotiert und als Glas synthetisiert. Die Schmelzen variierten systematisch im Aluminiumsättigungsindex (ASI), welcher bei den Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen einen Bereich von 0.115 bis 0.768, bei den haplogranitischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.935 bis 1.785 und bei den haplobasaltischen Zusammensetzungen einen Bereich von 0.368 bis 1.010 abdeckt. Zusätzlich wurden die haplogranitischen Zusammensetzungen mit 4 % H2O synthetisiert, um den Einfluss von Wasser auf die lokale Umgebung von SEE zu studieren. Um Informationen über die lokalen Struktur von Gd, Yb und Y zu erhalten wurde die Röntgenabsorptionsspektroskopie angewendet. Dabei liefert die Untersuchung der Feinstruktur mittels der EXAFS-Spektroskopie (engl. Extended X-Ray Absorption Fine Structure) quantitative Informationen über die lokale Umgebung, während RIXS (engl. resonant inelastic X-ray scattering), sowie die daraus extrahierte hoch aufgelöste Nahkantenstruktur, XANES (engl. X-ray absorption near edge structure) qualitative Informationen über mögliche Koordinationsänderungen von La, Gd und Yb in den Gläsern liefert. Um mögliche Unterschiede der lokalen Struktur oberhalb der Glastransformationstemperatur (TG) zur Raumtemperatur zu untersuchen, wurden exemplarisch Hochtemperatur Y-EXAFS Untersuchungen durchgeführt.
Für die Auswertung der EXAFS-Messungen wurde ein neu eingeführter Histogramm-Fit verwendet, der auch nicht-symmetrische bzw. nichtgaußförmige Paarverteilungsfunktionen beschreiben kann, wie sie bei einem hohen Grad der Polymerisierung bzw. bei hohen Temperaturen auftreten können. Die Y-EXAFS-Spektren für die Prowatke und Klemme (2005) Zusammensetzungen zeigen mit Zunahme des ASI, eine Zunahme der Asymmetrie und Breite der Y-O Paarverteilungsfunktion, welche sich in sich in der Änderung der Koordinationszahl von 6 nach 8 und einer Zunahme des Y-O Abstand um 0.13Å manifestiert. Ein ähnlicher Trend lässt sich auch für die Gd- und Yb-EXAFS-Spektren beobachten. Die hoch aufgelösten XANESSpektren für La, Gd und Yb zeigen, dass sich die strukturellen Unterschiede zumindest halb-quantitativ bestimmen lassen. Dies gilt insbesondere für Änderungen im mittleren Abstand zu den Sauerstoffatomen. Im Vergleich zur EXAFS-Spektroskopie liefert XANES jedoch keine Informationen über die Form und Breite von Paarverteilungsfunktionen. Die Hochtemperatur EXAFS-Untersuchungen von Y zeigen Änderungen der lokalen Struktur oberhalb der Glasübergangstemperatur an, welche sich vordergründig auf eine thermisch induzierte Erhöhung des mittleren Y-O Abstandes zurückführen lassen. Allerdings zeigt ein Vergleich der Y-O Abstände für Zusammensetzungen mit einem ASI von 0.115 bzw. 0.755, ermittelt bei Raumtemperatur und TG, dass der im Glas beobachtete strukturelle Unterschied entlang der Zusammensetzungsserie in der Schmelze noch stärker ausfallen kann, als bisher für die Gläser angenommen wurde.
Die direkte Korrelation der Verteilungsdaten von Prowatke und Klemme (2005) mit den strukturellen Änderungen der Schmelzen offenbart für Y eine lineare Korrelation, wohingegen Yb und Gd eine nicht lineare Beziehung zeigen. Aufgrund seines Ionenradius und seiner Ladung wird das 6-fach koordinierte SEE in den niedriger polymerisierten Schmelzen bevorzugt durch nicht-brückenbildende Sauerstoffatome koordiniert, um stabile Konfigurationen zu bilden. In den höher polymerisierten Schmelzen mit ASI-Werten in der Nähe von 1 ist 6-fache Koordination nicht möglich, da fast nur noch brückenbildende Sauerstoffatome zur Verfügung stehen. Die Überbindung von brückenbildenden Sauerstoffatomen um das SEE wird durch Erhöhung der Koordinationszahl und des mittleren SEE-O Abstandes ausgeglichen. Dies bedeutet eine energetisch günstigere Konfiguration in den stärker depolymerisierten Zusammensetzungen, aus welcher die beobachtete Variation des Verteilungskoeffizienten resultiert, welcher sich jedoch für jedes Element stark unterscheidet. Für die haplogranitischen und haplobasaltischen Zusammensetzungen wurde mit Zunahme der Polymerisierung auch eine Zunahme der Koordinationszahl und des durchschnittlichen Bindungsabstands, einhergehend mit der Zunahme der Schiefe und der Asymmetrie der Paarverteilungsfunktion, beobachtet. Dies impliziert, dass das jeweilige SEE mit Zunahme der Polymerisierung auch inkompatibler in diesen Zusammensetzungen wird. Weiterhin zeigt die Zugabe von Wasser, dass die Schmelzen depolymerisieren, was in einer symmetrischeren Paarverteilungsfunktion resultiert, wodurch die Kompatibilität wieder zunimmt.
Zusammenfassend zeigt sich, dass die Veränderungen der Schmelzzusammensetzungen in einer Änderung der Polymerisierung der Schmelzen resultieren, die dann einen signifikanten Einfluss auf die lokale Umgebung der SEE hat. Die strukturellen Änderungen lassen sich direkt mit Verteilungsdaten korrelieren, die Trends unterscheiden sich aber stark zwischen leichten, mittleren und schweren SEE. Allerdings konnte diese Studie zeigen, in welcher Größenordnung die Änderungen liegen müssen, um einen signifikanten Einfluss auf den Verteilungskoeffizenten zu haben. Weiterhin zeigt sich, dass der Einfluss der Schmelzzusammensetzung auf die Verteilung der Spurenelemente mit Zunahme der Polymerisierung steigt und daher nicht vernachlässigt werden darf.
Bayesian inference can be embedded into an appropriately defined dynamics in the space of probability measures. In this paper, we take Brownian motion and its associated Fokker-Planck equation as a starting point for such embeddings and explore several interacting particle approximations. More specifically, we consider both deterministic and stochastic interacting particle systems and combine them with the idea of preconditioning by the empirical covariance matrix. In addition to leading to affine invariant formulations which asymptotically speed up convergence, preconditioning allows for gradient-free implementations in the spirit of the ensemble Kalman filter. While such gradient-free implementations have been demonstrated to work well for posterior measures that are nearly Gaussian, we extend their scope of applicability to multimodal measures by introducing localized gradient-free approximations. Numerical results demonstrate the effectiveness of the considered methodologies.
The Domain Name System belongs to the core services of the Internet infrastructure. Hence, DNS availability and performance is essential for the operation of the Internet and replication as well as load balancing are used for the root and top level name servers.
This paper proposes an architecture for credit based server load balancing (SLB) for DNS. Compared to traditional load balancing algorithms like round robin or least connection, the benefit of credit based SLB is that the load balancer can adapt more easily to heterogeneous load requests and back end server capacities. The challenge of this approach is the definition of a suited credit metric. While this was done before for TCP based services like HTTP, the problem was not solved for UDP based services like DNS.
In the following an approach is presented to define credits also for UDP based services. This UDP/DNS approach is implemented within the credit based SLB implementation salbnet. The presented measurements confirm the benefit of the self-adapting credit based SLB approach. In our experiments, the mean (first) response time dropped significantly compared to weighted round robin (WRR) (from over 4 ms to about 0.6 ms for dynamic pressure relieve (DPR)).
Anti-Stokes resonant x-ray Raman scattering for atom specific and excited state selective dynamics
(2016)
Ultrafast electronic and structural dynamics of matter govern rate and selectivity of chemical reactions, as well as phase transitions and efficient switching in functional materials. Since x-rays determine electronic and structural properties with elemental, chemical, orbital and magnetic selectivity, short pulse x-ray sources have become central enablers of ultrafast science. Despite of these strengths, ultrafast x-rays have been poor at picking up excited state moieties from the unexcited ones. With time-resolved anti-Stokes resonant x-ray Raman scattering (AS-RXRS) performed at the LCLS, and ab initio theory we establish background free excited state selectivity in addition to the elemental, chemical, orbital and magnetic selectivity of x-rays. This unparalleled selectivity extracts low concentration excited state species along the pathway of photo induced ligand exchange of Fe(CO)(5) in ethanol. Conceptually a full theoretical treatment of all accessible insights to excited state dynamics with AS-RXRS with transform-limited x-ray pulses is given-which will be covered experimentally by upcoming transform-limited x-ray sources.
ATP production requires the establishment of an electrochemical proton gradient across the inner mitochondrial membrane. Mitochondrial uncouplers dissipate this proton gradient and disrupt numerous cellular processes, including vesicular trafficking, mainly through energy depletion. Here we show that Endosidin9 (ES9), a novel mitochondrial uncoupler, is a potent inhibitor of clathrin-mediated endocytosis (CME) in different systems and that ES9 induces inhibition of CME not because of its effect on cellular ATP, but rather due to its protonophore activity that leads to cytoplasm acidification. We show that the known tyrosine kinase inhibitor tyrphostinA23, which is routinely used to block CME, displays similar properties, thus questioning its use as a specific inhibitor of cargo recognition by the AP-2 adaptor complex via tyrosine motif-based endocytosis signals. Furthermore, we show that cytoplasm acidification dramatically affects the dynamics and recruitment of clathrin and associated adaptors, and leads to reduction of phosphatidylinositol 4,5-biphosphate from the plasma membrane.
The structure of bulk liquid water was recently probed by x-ray scattering below the temperature limit of homogeneous nucleation (T-H) of similar to 232 K [J. A. Sellberg et al., Nature 510, 381-384 (2014)]. Here, we utilize a similar approach to study the structure of bulk liquid water below T-H using oxygen K-edge x-ray emission spectroscopy (XES). Based on previous XES experiments [T. Tokushima et al., Chem. Phys. Lett. 460, 387-400 (2008)] at higher temperatures, we expected the ratio of the 1b(1)' and 1b(1)" peaks associated with the lone-pair orbital in water to change strongly upon deep supercooling as the coordination of the hydrogen (H-) bonds becomes tetrahedral. In contrast, we observed only minor changes in the lone-pair spectral region, challenging an interpretation in terms of two interconverting species. A number of alternative hypotheses to explain the results are put forward and discussed. Although the spectra can be explained by various contributions from these hypotheses, we here emphasize the interpretation that the line shape of each component changes dramatically when approaching lower temperatures, where, in particular, the peak assigned to the proposed disordered component would become more symmetrical as vibrational interference becomes more important. (C) 2015 AIP Publishing LLC.
We report on oxygen K-edge soft x-ray emission spectroscopy from a liquid water jet at the Linac Coherent Light Source. We observe significant changes in the spectral content when tuning over a wide range of incident x-ray fluences. In addition the total emission yield decreases at high fluences. These modifications result from reabsorption of x-ray emission by valence-excited molecules generated by the Auger cascade. Our observations have major implications for future x-ray emission studies at intense x-ray sources. We highlight the importance of the x-ray pulse length with respect to the core-hole lifetime.
The “HPI Future SOC Lab” is a cooperation of the Hasso Plattner Institute (HPI) and industry partners. Its mission is to enable and promote exchange and interaction between the research community and the industry 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 2018. Selected projects have presented their results on April 17th and November 14th 2017 at the Future SOC Lab Day events.
An earthquake swarm affected the Bransfield Strait, Antarctica, a unique rift basin in transition from intra-arc rifting to ocean spreading. The swarm, counting similar to 85,000 volcano-tectonic earthquakes since August 2020, is located close to the Orca submarine volcano, previously considered inactive. Simultaneously, geodetic data reported up to similar to 11 cm north-westward displacement over King George Island. We use a broad variety of geophysical data and methods to reveal the complex migration of seismicity, accompanying the intrusion of 0.26-0.56 km(3) of magma. Strike-slip earthquakes mark the intrusion at depth, while shallower normal faulting the similar to 20 km long lateral growth of a dike. Seismicity abruptly decreased after a Mw 6.0 earthquake, suggesting the magmatic dike lost pressure with the slipping of a large fault. A seafloor eruption is likely, but not confirmed by sea surface temperature anomalies. The unrest documents episodic magmatic intrusion in the Bransfield Strait, providing unique insights into active continental rifting.
Understanding the association between autonomic nervous system [ANS] function and brain morphology across the lifespan provides important insights into neurovisceral mechanisms underlying health and disease. Resting-state ANS activity, indexed by measures of heart rate [HR] and its variability [HRV] has been associated with brain morphology, particularly cortical thickness [CT]. While findings have been mixed regarding the anatomical distribution and direction of the associations, these inconsistencies may be due to sex and age differences in HR/HRV and CT. Previous studies have been limited by small sample sizes, which impede the assessment of sex differences and aging effects on the association between ANS function and CT. To overcome these limitations, 20 groups worldwide contributed data collected under similar protocols of CT assessment and HR/HRV recording to be pooled in a mega-analysis (N = 1,218 (50.5% female), mean age 36.7 years (range: 12-87)). Findings suggest a decline in HRV as well as CT with increasing age. CT, particularly in the orbitofrontal cortex, explained additional variance in HRV, beyond the effects of aging. This pattern of results may suggest that the decline in HRV with increasing age is related to a decline in orbitofrontal CT. These effects were independent of sex and specific to HRV; with no significant association between CT and HR. Greater CT across the adult lifespan may be vital for the maintenance of healthy cardiac regulation via the ANS-or greater cardiac vagal activity as indirectly reflected in HRV may slow brain atrophy. Findings reveal an important association between CT and cardiac parasympathetic activity with implications for healthy aging and longevity that should be studied further in longitudinal research.