Forschung

SS 2015

WS 2014/2015

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Masterarbeiten

Teile der hier aufgeführten Themen können auch als Bachelorarbeiten durchgeführt werden.
Beachten Sie deshalb auch die Seiten über Bachelorarbeiten.
  • Laserablation an Al-Ni-Materialien: Untersuchung der Laserwirkung auf Al-Ni-Verbindungen und Al-Ni-Schichtsysteme (Betreuer: J. Roth)

    Bisher wurden fast ausschließlich reine Materialien untersucht. Ersten Arbeiten an Al-Ni-Materialien haben gezeigt, dass ein großes Interesse besteht, das verhalkten dieses Systems weiter zu untersuchen. Bisher wurden einige Verbindungen betrachtet, sowie ein einfaches Al auf Ni System. Diese Arbeiten sollen in dieser Bachelorarbeit weitergeführt werden.

    Voraussetzungen: Kenntnisse im Bereich atomistischer Simulationen und der Umgang mit Linux sind von Vorteil.

  • Weiterentwicklung eines neuen Germanium-Potenzials und Ablationssimulationen an Germanium (Betreuer: J. Roth)

    In dieser Bachelorarbeit soll mit Hilfe ein neu entwickeltes Tersoff-Potenzials für Germanium für endliche Elektronentemperaturen weiterentwickelt werden. Unter starkem Laserbeschuss werden in Germanium Ladungsträger erzeugt, die dazu führen, dass sich die Bindungszustände komplett ändern und die atomistischen Wechselwirkung von der Elektronentemperatur abhängt. Diese wiederum wird von der Ladungsträger dichte mitbestimmt.

    Voraussetzungen: Kenntnisse im Bereich atomistischer Simulationen und der Umgang mit Linux sind von Vorteil

  • Abhängigkeit der Laserablation von der Pulsform (Betreuer: J. Roth)

    Typischerweise werden bei der Laserablation räumlich und zeitliche Gaußpulse eingesetzt. Allerdings ist bekannt, dass diese nicht unbedingt die effektivste Pulsform darstellen. Es soll untersucht werden, wie sich die Menge des ablatierten Materials beim Übergang zu Rechtecks- und Dreieckspulsen ändert.

  • Mehrfachpulse: Untersuchung der Laserwirkung auf vorgeschädigte Proben und Studium der entstehenden Defekte (Betreuer: J. Roth)

    In dieser Arbeit sollen mehrere aufeinanderfolgende Pulse in getrennten Simulationen untersucht werden. Die Herausforderung ist die Präparation der Probe zwischen den Pulsen um einen stabilen Zustand herzustellen. Die Materialbearbeitung mit dem Laserstahl erzeugt im Inneren der Probe durch Stoßwellen und Erhitzung Defekte. Bei dieser Arbeit soll untersucht werden, wo Risse, Versetzungen und Leerstellen entstehen oder Phasenübergänge auftreten.

  • Simulation kolloidalen Quasikristalle (Betreuer: J. Roth)

    Kolloide sind kleine Teilchen im Nano- bis Mikrometerbereich, typischerweise in Flüssigkeit. Legt man ein äußeres Feld an, so bilden sich verschiedene Strukturen. In dieser Arbeit soll ein Programm zur Simulation brownscher Dynamik implementiert werden und untersucht werden, was für Strukturen sich unter dem Einfluss konkurrierender Wechselwirkunge (Abstoßung der geladenen Teilchen und Festhalten durch äußeres Laserpotenzial) gebildet werden können.

  • Untersuchung der (Anti-)Flexoelektizität in Al2O3 (Betreuer: J. Roth)

    Piezoelektrizität ist ein wohlbekanntes Phänomen der spontanen Polarisation, das in nicht-zentrosymmetrischen Kristallen auftritt, in zentrosymmetrischen Kristallen allerdings verboten ist. Vor kurzem konnte am Institut eine spontane Polarisierung an zentrosymmetrischen Kristallen unter inhomogener Deformation in Molekulardynamiksimulationen beobachtet werden. Diesen Effekt nennt man Flexoelektrizität (Siehe Beck, Chatzopoulos für die Untersuchung von MgO). Ziel der Arbeit ist es, die einfachen Deformationsmoden in Al2O3 zu simulieren und die Bewegung der Atome zu beschreiben. Alternativ dazu ist es auch möglich, den vollständigen Satz der Flexoelektrizitätsparameter für Al2O3 gruppentheoretisch auf ihre Realisierbarkeit in Experiment und Simulation zu untersuchen.

  • Schockwellen in Festkörpern (Betreuer: J. Roth)

    Festkörper werden von Schockwellen durchlaufen, wenn sie einer Explosion ausgesetzt sind, von einem Projektil oder von einem intensiven Laserstrahl getroffen werden. Die Schockwelle hinterlässt eine veränderte Struktur mit zahlreichen Defektarten. Molekulardynamiksimulationen sind das beste Instrument zur Analyse der Schockwellen auf atomarer Ebene. In der Arbeit sollen Schockwellen studiert werden, die bei starker mechanischer Belastung von Titan auftreten oder bei der Laserablation von einfachen Metallen.

  • Zu einer unverbindlichen Beratung sind Sie sehr herzlich eingeladen.
    Eine Liste bei Herrn Apl. Prof. Dr. Roth abgeschlossenen Diplom- und Masterarbeiten finden Sie hier.