Podcasts about miniaturisierung

Auf Halbleitermaterialen basierende Chips haben in den letzten Jahrzehnten bahnbrechende technologische Entwicklungen ermöglicht. Nur ein Paar Beispiele: die Massenproduktion und die Miniaturisierung haben uns von kühlschrankgroßen Computern zur Smartwatch geführt, Navigationssysteme führen uns punktgenau von A nach B. Die Kehrseite der Medaille: Satelliten, künstliche Intelligenz, Google Maps, Elektroautos, ... und noch viel meeeehr sind ohne Chips undenkbar! Begeben wir uns in eine gefährliche Abhängigkeit? Die Longs versuchen in dieser Folge, euch mit ihrem gefährlichen Halbwissen einige Einblicke in dieses spannende Thema zu gewähren.

Willkommen in der Welt des Technologie-Scouts Boris Bärmichl!Taucht mit uns ein in eine faszinierende Entdeckungsreise, bei der Technologien spielerisch erkundet werden, um sie wirklich zu verstehen. Gemeinsam mit ChatGPT präsentiert Boris Bärmichl diesen Podcast – leicht zugänglich und dennoch voller tiefgründiger Themen rund um Künstliche Intelligenz und die rasante Entwicklung von ChatGPT.Lasst uns gemeinsam erleben, wie KI unsere Welt verändert und jeden Tag dazulernt. Ab dem 1. März sind wir von Montag bis Freitag ab 07:00 Uhr morgens für euch auf Sendung. Seid dabei und lasst euch inspirieren!

Wie sich beispielsweise Blutproben auf kleinen Chips analysieren lassen und in welchen Bereichen solche Lab-on-a-Chip-Systeme bereits zum Einsatz kommen, erläutert Roland Zengerle von der Universität Freiburg in dieser Folge.

Elektronische Helfer wie das GPS-Navi sind vom Mountainbike kaum mehr wegzudenken, doch die Miniaturisierung treibt immer neue und leistungsfähigere Gadgets in den Mountainbike-Sport. In dieser Folge diskutieren wir, ob Actioncams, Smartwatches, smarte Hometrainer und digitale Druckluftmesser unseren Sport besser machen, oder unnötig nerven.

Es ist ein ambitionierter Wachstumsplan, den sich das Vorarlberger Unternehmen Henn zurechtgelegt hat: Bis 2035 will das auf Verbindungstechnik spezialisierte Zulieferunternehmen seinen Umsatz auf rund 800 Millionen Euro versechsfachen. INDUSTRIEMAGAZIN-Autor Daniel Pohselt traf Eigentümer und CEO Martin Ohneberg und Christoph Jandl, Vice President Business Development, zum Interview. Martin Ohneberg hat das 1990 gegründete Unternehmen 2011 mit damals 25 Mitarbeitern und 19 Millionen Euro Umsatz übernommen. Heuer plant das Unternehmen rund 127 Millionen Euro Umsatz mit 450 Mitarbeitern zu machen. Die Ambitionen scheinen bereichtigt zu sein. Bis 2035 ist eine Versechsfachung geplant, wie diese Umgestzt werden soll, erklären Martin Ohneberg und Christoph Jandl in diesem Podcast. Auch die Chancen in der E-Mobilität sehen die beiden als sehr gut an. "Nicht nur bei der Verbindungstechnik, auch der Kühlung. Es gibt sehr viele Elemente, die eine künftig noch viel effizientere Kühlung brauchen. Ob Batterie im Betrieb oder ihre effiziente Ladung. Keiner wird künftig zehn Minuten oder länger an der Ladesäule zubringen wollen. Diese Zyklen werden sich radikal verkürzen. Durch die hohen Energien, die künftig in kürzester Zeit ins Fahrzeug übertragbar sein müssen, wird auch die Kühlung des Ladekabels zum Thema. Zusätzliche Spannung bringen die vielen Trends wie Miniaturisierung oder Konzepte der Gesamtkühlung, deren Verlauf noch ergebnisoffen sind", so Jandl. Noch mehr über die künftigen Pläne und das, nach Martin Ohnebergs Worten, sehr gut gelaufene Jahr mit einem extremen Wachstum, aber auch der Bremse Halbleiterknappheit, erfahren Sie in unserem INDUSTRIEMAGAZIN-Podcast. Viel Vergnügen!

Der Nutzen progressiver Raumfahrtpolitik.Die Erforschung des Alls ist weit mehr als die Suche nach fremdem Leben, sie hat längst praktischen Nutzen im Alltag. Und dennoch stehen wir erst am Anfang der Entwicklung. Darüber spricht Matthias Wachter, verantwortlich für den Bereich Raumfahrt beim Bundesverband der Deutschen Industrie.Er ist davon überzeugt, dass die Zukunft der Raumfahrt das Leben der Menschen auf der Erde radikal verändern wird. So erleben wir im Moment zwei große Entwicklungsstränge. Einerseits die Kommerzialisierung, die mehr als Weltraumtourismus bedeutet, und andererseits die sogenannte Miniaturisierung.Das heißt, Raketen und Satelliten werden immer kleiner und günstiger und damit für mehr Bereiche des Lebens nutzbar. So kann die Weltraumforschung das Wirtschaften für uns auf der Erde gewinnbringender, aber zugleich auch nachhaltiger und sicherer machen, so das Fazit.Immer freitags kuratiert die Unternehmerin und Publizistin Diana Kinnert diese Podcast-Reihe.  See acast.com/privacy for privacy and opt-out information.

Die Erforschung des Alls ist weit mehr als die Suche nach fremdem Leben, sie hat längst praktischen Nutzen im Alltag. Und dennoch stehen wir erst am Anfang der Entwicklung. Darüber spricht Matthias Wachter, verantwortlich für den Bereich Raumfahrt beim Bundesverband der Deutschen Industrie. Er ist davon überzeugt, dass die Zukunft der Raumfahrt das Leben der Menschen auf der Erde radikal verändern wird. So erleben wir im Moment zwei große Entwicklungsstränge. Einerseits die Kommerzialisierung, die mehr als Weltraumtourismus bedeutet, und andererseits die sogenannte Miniaturisierung. Das heißt, Raketen und Satelliten werden immer kleiner und günstiger und damit für mehr Bereiche des Lebens nutzbar. So kann die Weltraumforschung das Wirtschaften für uns auf der Erde gewinnbringender, aber zugleich auch nachhaltiger und sicherer machen, so das Fazit. Immer freitags kuratiert die Unternehmerin und Publizistin Diana Kinnert diese Podcast-Reihe.

Digitales BGM - Oder „Wie aus der Not eine Tugend wurde“: Wir befinden uns im Jahre 2020, im Zeitalter der Digitalisierung, Vernetzung, Mobilität und Miniaturisierung und nicht zu vergessen in der Corona-Pandemie. Das Jahr in dem alles anders wurde und ein Umdenken einkehrte. Auch bei uns! Nach über 45 Episoden dieses Podcast sollte Euch „BGM“ kein Fremdwort mehr sein. Mit „digital“ kann eigentlich auch inzwischen jeder etwas anfangen. Aber digitales BGM? Das schlüsseln wir heute mal auf und bringen Euch erste Erfahrungen näher. Es geht beim digitalen BGM darum, sich von rein analogen Aktivitäten zu lösen und bei der Umsetzung von Maßnahmen mehr digitale Plattformen und Formate zu integrieren. Diese Formate lassen sich unterteilen in vier Kategorien: - Informationssysteme (Intranet, Mitarbeiterplattformen, Webinare); - Angebot-Marktplätze (auf dem können Mitarbeiter für sie passende Angebote auswählen); - Gesundheits-Apps ( z.B. zur Gewichtsreduktion, für einen gesunden Rücken oder zum Entspannen); - und Datenerfassungssysteme (Fitness- und Gesundheitswerte werden erfasst und verarbeitet. Diese können dann weiterführend wieder in andere Angebote, wie z.B. Gesundheits-Apps, integriert werden). Das digitale BGM bringt einige Vorteile mit: - Maßnahmen können zeit- und ortsunabhängig genutzt werden (in der Freizeit, im Büro, auf der Auslandsreise oder im Home-Office). Jeder Mitarbeiter ist somit flexibel in der Umsetzung. - Das Angebot an gesundheitlichen Leistungen und die Nachfrage der Mitarbeiter sind besser vereinbar, weil jedem Mitarbeiter ein individuelles Programm zusammen gestellt werden kann, was erfolgversprechender ist und somit die Motivation steigert. - Es ist messbar! Werte und Kennzahlen können und sollten erfasst und digitalisiert werden, um langfristig bewertet werden zu können. Angebote und Maßnahmen können in Echtzeit bewertet und aktualisiert werden. - Anonymität kann gewährleistet werden (Niemand wird vorgeführt). - Und natürlich ist das digitale BGM Coronakonform! Alle Abstands- und Hygieneregeln können eingehalten werden. Und daraus entstand auch die Idee zur heutigen Episode - Wie können wir BGM-Maßnahmen an den Kunden bringen, wenn dieser im Home-Office arbeitet? Wie können wir Vorträge halten, wenn Versammlungen verboten sind? Wie kann ich mit den Teilnehmern Sport machen, wenn ich nicht zu ihnen darf? Genau...mit Hilfe eines digitalen BGMs. Wir möchten euch dazu aus der Zusammenarbeit mit einem Kunden berichten. Gemeinsam mit dem Kunden haben wir einen Online-Vortrag durchgeführt und hatten folgende erstaunliche Ergebnisse: - Deutlich mehr Mitarbeiter haben am Online-Seminar teilgenommen (im Vergleich zu Offline); - Alle Teilnehmer waren pünktlich; - Es gab mehr Fragen und Kommentare; - Mehr, umfangreicheres und konstruktiveres Feedback; - Aufgrund der Anonymität, hatten mehr Mitarbeiter Interesse an „Tabuthemen“ Unser Tipp: Seid mutig und probiert Digitales BGM einfach einmal aus! Gerne helfen wir Euch dabei! Unser Kontaktdaten findet Ihr HIER: https://www.bgmpodcast.de/kontakt Was ist der Betriebliches Gesundheitsmanagement (BGM) Podcast? Der Betriebliches Gesundheitsmanagement Podcast – Der Podcast über betriebliches Gesundheitsmanagement (BGM) für Kleine und Mittelständische Unternehmen (KMU). Inspiriert von Christian Bischoff, Laura Malina Seiler, Tobias Beck, Dirk Kreuter, Bernd Geropp, Alex Fischer, Stefan Obersteller, Tom Kaules, Matthew Mockridge, Frank Thelen und Hendrik Klöters habe ich nun auch meinen eigenen Podcast veröffentlicht. Hierbei geht es um die Themen Betriebliches Gesundheitsmanagement (BGM), Betriebliche Gesundheitsförderung (BGF), gesunde Mitarbeiter und gesunde Führung, Fehlzeitenreduzierung und Senkung des Krankenstandes. Bei Fragen zum Thema Betriebliches Gesundheitsmanagement kannst du mir gerne eine E-Mail an die info@outness.de schicken! Sport frei! Dein Hannes Besuche unsere Website: https://www.bgmpodcast.de/ https://www.outness.de/

Der technologische Wandel macht auch vor der Fitnessbranche nicht halt, so dass man sich mit kommenden Herausforderungen beschäftigen sollte. Was diese technologischen Herausforderungen sein könnten, darüber spricht unser Initiator Andreas mit Prof. Dr. Marco Speicher von der DHfPG. Du erfährst darüber hinaus, wie diese Entwicklungen zukünftig Fitnessstudios bereichern könnten, wie gut die Branche bereits auf diese Entwicklungen eingestellt ist und welche digitalen Skills in Zukunft für die Arbeit in der Fitnessbranche entscheidend sind. Viel Spaß beim Reinhören! Inhalte 00:14 Begrüßung 01:14 Vorstellung Prof. Dr. Marco Speicher 03:55 Wo steht die Fitnessbranche in Sachen Digitalisierung? 07:43 Herausforderungen durch “Miniaturisierung und Rechenleistung” 10:39 Zukünftige Anwendungen der “Miniaturisierung und Rechenleistung” im Fitnessstudio 13:32 Herausforderungen durch “Netzwerkkapazität und Vernetzung” 15:19 Warum Studios Ihren Kunden Netzwerkkapazitäten zur Verfügung stellen sollten 18:55 Kommende Hardware-Entwicklungen 21:08 Wie gut ist die Fitnessbranche auf diese kommenden Entwicklungen eingestellt? 23:09 Welche digitalen Skills sind in Zukunft notwendig? 24:34 Bisherige Resonanz zum neuen Studiengang “B. Sc. Sport-/Gesundheitsinformatik” Weiterführende Infos und Links Abonniere den Podcast auf Apple Podcasts, Deezer, Google Podcasts, SoundCloud und Spotify: https://linktr.ee/hashtagfitnessindustrie Folge uns auf Facebook, Instagram, LinkedIn und Twitter. Kontakt zu Andreas: andreas@hashtag-fitnessindustrie.de Tritt der Hashtag Fitnessindustrie-Community auf Facebook bei und diskutiere über die Fitnessbranche mit: https://www.facebook.com/groups/309945713288355 Kontakt zu Prof. Dr. Marco Speicher: marketing@dhfpg-bsa.de DHfPG: https://www.dhfpg.de Fachartikel “Digitale Chancen und Herausforderungen”: https://www.fitnessmanagement.de/digital/perspektiven-der-sport-gesundheitsinformatik-digitale-chancen Sport-/Gesundheitsinformatik: dhfpg.de/bsgi

In der vorliegenden Arbeit wurden die Grundlagen für die Zwei-Photonen-Endomikroskopie untersucht. Die Herausforderung liegt in der Miniaturisierung der Technik der Zwei-Photonen-Mikroskopie, um auch endoskopisch in vivo hochauflösende Bilder von Gewebestrukturen und Zellen zu erhalten. Im Gegensatz zur Gewebeentnahme bei einer Biopsie ist dieses optische Verfahren minimal-invasiv. Damit ist eine Vorab Untersuchung des Gewebes möglich, die die Diagnostik unteranderem von bösartigen Gewebestrukturen präzisieren könnte. Die konfokale Endoskopie bietet bereits mit einem vergleichbaren Verfahren die Möglichkeit einer optischen Biopsie an der Oberfläche, z.B. an verschiedenen Schleimhäuten. Aufgrund der Gewebestreuung ist die Eindringtiefe des Lichts dabei aber auf wenige Mikrometer begrenzt. Diese Einschränkung könnte durch die bereits in der Zwei-Photonen-Mikroskopie gezeigte größere optische Eindringtiefe durch die Zwei-Photonen-Endomikroskopie verbessert werden. In dieser Arbeit wurde ein Femtosekundenlaser durch Glasfasern geleitet und am distalen Ende mit Hilfe einer Mikrooptik fokussiert. Dazu wurde ein Aufbau basierend auf Faserbündeln gewählt. Die einzelnen Faserkerne des Glasfaserbündels wurden mit einem Galvanometer-Scanner abgerastert und die dazugehörige detektierte Fluoreszenz punktweise zu einem Bild zusammengesetzt. Zur Kompensation der zeitlichen Verbreiterung der Pulse wurde ein Gitterkompressor aufgebaut. Mit diesem Aufbau wurden Zwei-Photonen-Fluoreszenz Aufnahmen von fluoreszenzstarken Proben durch ein Faserbündel ermöglicht. Diese Arbeit zeigt die Machbarkeit der Zwei-Photonen-Endoskopie und zeigt Möglichkeiten zur Optimierung, um zukünftig auch einen klinischen Einsatz zu ermöglichen. Mit der verwendeten Mikrooptik wurde eine zelluläre Auflösung von (3,5 ± 0,3) μm lateral und (5,3 ± 0,1) μm axial erreicht. Durch die Verwendung eines Referenzsystem aus Mikroskopobjektiven im Austausch der Mikrooptik konnte gezeigt werden, dass vor allem die laterale Auflösung noch verbessert werden konnte. Entscheidend ist hierfür eine hohe distale numerische Apertur. Der zukünftige Einsatz von verbesserten Mikrooptiken kann somit die Auflösung noch erhöhen. Aktuelle Forschungsergebnisse legen nahe, dass diese zukünftig auch kommerziell erhältlich sein könnten. Zusätzlich wurde eine variable Fokussiereinheit auf Basis eines Drahts aus einer Formgedächtnislegierung (Nitinol) realisiert. Damit konnte der Abstand zwischen Mikrooptik und Gewebeoberfläche verstellt werden. Durch Applikation eines maximalen Stromes bis zu 385mA kontrahiert der Nitinoldraht um ca. 1,8%. Ab dem minimalen Aktivierungsstrom von 330 mA konnte ein linearer Zusammenhang zwischen der Stromstärke und der Verschiebung beobachtet werden. Eine Änderung der Stromstärke in Schritten von 16–12 mA. ermöglicht eine Verschiebung von 20–10 μm. Eine Herausforderung ist die Erzeugung und Detektion der Fluoreszenzsignale aus dem Gewebe zur Erzeugung von aussagekräftigen Zwei-Photonen-Bildern. Die Leistungsverluste der Laserenergie im Anregungsweg und die Verluste des Fluoreszenzsignals im Detektionsweg müssen hierfür möglichst gering gehalten werden. Die größten Verluste im Anregungsweg gibt es durch den Gitterkompressor, durch die Fasereinkopplung und durch die Mikrooptik. Trotzdem ist die hier erreichte Gesamttransmission von 18% (λ0 = 800 nm) ohne Gitterkompressor vergleichbar mit der erster Zwei-Photonen-Mikroskope. Durch Optimierung einzelner Komponenten, vor allem des Gitterkompressors und der Mikrooptik, ist zukünftig eine bessere Transmission möglich. Die Erzeugung von Zwei-Photonen-Fluoreszenzsignalen wird auch durch die Pulsverbreiterung innerhalb des Faserbündels verringert. Sowohl lineare als auch nichtlineare Effekte verbreitern spektral und zeitlich die Pulse. Die Untersuchung dieser Effekte konnte zeigen, dass mit Hilfe eines Gitterkompressors die zeitliche Pulsdauer am Faserausgang bis auf ca. 10 fs wiederhergestellt werden konnte und damit die Zwei-Photonen-Fluoreszenzanregung verbessert werden konnte. Trotzdem konnten bereits bei den hier verwendeten Leistungen (5–65 mW) auch nichtlineare Effekte beobachtet werden. Dazu kommt, dass bei höheren Laserintensitäten keine Transmission mehr möglich ist und die Eigenfluoreszenz der einzelnen Fasern des Faserbündels die Fluoreszenzsignale aus dem Gewebe überlagert. Zur Beseitigung der hier gezeigten Limitierungen durch die Mikrooptik und durch das Faserbündel sind weitere Optimierungen nötig um den Einsatz eines Zwei-Photonen-Endoskops in vivo zu ermöglichen. Durch den nichtlinearen Zusammenhang zwischen der Photonenintensität und der Fluoreszenzanregung sind diese Limitierungen gravierender als bei einer normalen Fluoreszenzanregung. Eine Reduzierung der Spitzenintensitäten der Laserpulse bei einem gleichzeitigen Erhöhen der Laserrepetitionsrate könnte zukünftig die nichtlinearen Effekte reduzieren und die effektive Laserleistung am Faserausgang erhöhen.

Ein bedeutender Teilbereich der Nanomechanik beschäftigt sich mit der Erforschung kleiner, schwingender Systeme, welche aufgrund ihrer geringen Massen auf minimale Umgebungseinflüsse reagieren. Dies macht derartige nanoskalige Resonatoren zu äußerst empfindlichen Sensoren. Die fortschreitende Miniaturisierung nanomechanischer Systeme erfordert nun einerseits die Weiterentwicklung von Antriebs- und Detektionsmechanismen, andererseits spielt die Verbesserung der mechanischen Güte eine zentrale Rolle für die Erhöhung der Empfindlichkeit möglicher sensorischer Anwendungen. Hierfür ist die Untersuchung der Mechanismen, welche die mechanische Dämpfung der Resonatoren verursachen, erforderlich. Um das Dämpfungsverhalten eines beidseitig eingespannten nanomechanischen Siliziumnitridresonators zu untersuchen und zu kontrollieren wird in dieser Arbeit ein Rasterkraftmikroskop (AFM) eingesetzt. Dessen Spitze wird mit dem Resonator in Kontakt gebracht und beeinflusst als lokale Störung kontrolliert das nanomechanische System. Das AFM bildet hierbei einen mechanischen Punktkontakt mit der Aufhängung des Resonators aus, wodurch Schwingungsenergie vom Resonator in die AFM-Spitze abgeleitet wird. Aufgrund der hervorragenden räumlichen Auflösung des Rasterkraftmikroskops ist es somit möglich den ortsaufgelösten Energiefluss zwischen den beiden Systemen zu untersuchen. Hierfür wird die mechanische Resonanz der Siliziumnitridsaite im Radiofrequenzbereich mittels eines heterodynen Überlagerungsverfahrens elektrisch ausgelesen. Die Bewegung des zwischen zwei Goldelektroden platzierten Resonators ruft eine Kapazitätsänderung des durch die Elektroden gebildeten Kondensators hervor. Durch Kopplung an einen Mikrowellenschwingkreis kann diese Kapazitätsänderung ausgelesen werden. Zudem können Gleich- und Wechselspannungen an die Elektroden angelegt werden, wodurch einerseits die Resonanzfrequenz des Resonators verstimmt und andererseits die mechanische Bewegung angetrieben werden kann. Das derart angetriebene nanomechanische System kann nun unter Einfluss der lokalen Störung durch das AFM in positions- und kraftabhängigen Messungen untersucht werden. Es zeigt sich, dass der Energietransfer durch den mechanischen Punktkontakt einen äußerst starken Einfluss auf die mechanische Güte des Siliziumnitridbalkens hat, seine Resonanzfrequenz jedoch nur geringfügig beeinflusst wird. Dies kann durch eine Änderung der mechanischen Impedanzanpassung des Resonators an seine Umgebung erklärt werden. Die Impedanzänderung durch den mechanischen Punktkontakt ermöglicht den Übergang eines stark fehlangepassten nanomechanischen Systems hoher Güte zu einem angepassten System niedriger Güte auf einem einzigen Resonator. Hierbei bleibt die intrinsische Dämpfung des Resonators unverändert und die zusätzlich induzierte Dämpfung kann der Abstrahlung von Vibrationsenergie in die Umgebung zugeschrieben werden. Resonatoren hoher Güte ergeben sich somit als Systeme mit möglichst großer Fehlanpassung der mechanischen Impedanz. Desweiteren kann mit dieser Methode das in den Aufhängepunkt des Resonators hineinreichende Verzerrungsfeld abgebildet werden. Dies ermöglicht die Untersuchung gekoppelter Moden des Resonators sowie deren Modenform.

Universelle Tastaturen, die per Bluetooth mit Rechnern kommunizieren, sind ideal für unterwegs. Aber die USB-Stick großen Computer, die nur an ein Display per HDMI, angeschlossen werden müssen, sind die Spitze der gegenwärtigen Miniaturisierung und dennoch vollwertige Android-Rechner.. m Test: Mikro-Multimedia-Funktastatur mit Touchpad "MFT-2402.TP" von GeneralKeys (PX-4833-821), Mini-Funktastatur MFT-145G mit Lagesensor f. Maussteuerung von GeneralKeys (PX-4828-821), Mini-Multimedia-Funktastatur 2,4 GHz mit Touchpad von GeneralKeys (PX-3362-821), Full-HD Mini-Mediaplayer "MVP-520.3D" mit HDMI & VGA von auvisio (PX-3648-821), Internet-TV & HDMI-Stick "MMS-844.wifi" mit Android 4.0, WLAN von TVPeCee (PX-1344-821), Internet-TV & HDMI-Stick "MMS-864.wifi+" mit Android 4, WLAN von TVPeCee (PX-1345-821) Produkt-Übersicht: http://www.pearl.de/rtr26 Podcast-Übersicht: http://www.pearl.de/podcast/ Zu den besprochenen Produkten im PEARL-Shop

Gregor Weihs ist seit 2008 Professor für Photonik am Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck. In seiner Antrittsvorlesung am 23. März 2010 präsentierte er vor Kollegen, Studierenden, Familie und Freunden seine Vorstellungen von der Zukunft der Kommunikation. Die Photonik beschäftigt sich mit den Grundlagen und Anwendungen von optischen Verfahren und Technologien für die Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von Information. Welche Rolle die Gesetze der Quantenmechanik für die sichere Kommunikation im Internet der Zukunft spielen werden, skizzierte Gregor Weihs an einigen anschaulichen Beispielen und Experimenten. Die große Aufgabe der zukünftigen Forschung sieht er in der Miniaturisierung von Komponenten für die Quantenkommunikation. Mit seiner Arbeitsgruppe in Innsbruck arbeitet er in unterschiedlichen Richtungen an diesem Ziel. Mehr Informationen: Forschungsgruppe Photonik am Institut für Experimentalphysik http://www.uibk.ac.at/exphys/photonik/ Gregor Weihs Geboren 1971 in Innsbruck. Nahm schon während der Schulzeit an mehreren Physik Olympiaden teil und studierte dann an der Universität Innsbruck Physik. Nach dem Studium wurde er Assistent von Anton Zeilinger und folgte diesem 1999 an die Universität Wien, wo er im Jahr 2000 unter den Auspizien des Bundespräsidenten promoviert wurde. Von 2001 bis 2004 forschte er an der Stanford University und in Tokio. Nach einer kurzen Rückkehr an die Universität Wien folgt er 2005 einem Ruf an University of Waterloo in Kanada. 2008 wurde an die Universität Innsbruck berufen, wo er nun das erfolgreiche Team von Quantenphysikern um Rainer Blatt, Hans Briegel, Rudolf Grimm und Peter Zoller ergänzt.

Thema der vorliegenden Arbeit ist die Beschreibung von Ladungstransporteigenschaften molekularer Systeme, wenn diese das Verbindungsstück zweier Elektroden bilden. Einen technologischen Meilenstein setzte auf diesem Gebiet die Rastertunnelmikroskopie, welche ursprünglich für die Abbildung von Oberflächen mit atomarer Auflösung entwickelt wurde (Binnig et al., 1981). Heute ermöglicht sie die gezielte Untersuchung von Transporteigenschaften einzelner, auf Oberflächen adsorbierter Moleküle. Parallel dazu hat der immense Fortschritt in der Miniaturisierung klassischer elektronischer Bauteile in jüngster Zeit ermöglicht, Zuleitungsstrukturen auf der Nanometerskala zu bauen, und diese mit einzelnen oder wenigen Molekülen zu überbrücken (Reed et al., 1997). Es besteht die Hoffnung, mit solchen Systemen Schaltungselemente zu realisieren, die heutigen elektronischen Bauteilen in Hinblick auf ihre Effizienz und den Grad ihrer Miniaturisierung deutlich überlegen sind. Experimente mit diesen molekularelektronischen Apparaten werfen die Frage auf, wie sich die chemische Natur eines Moleküls sowie seine Kopplung an die Oberfläche der Elektroden auf die Leitungseigenschaften auswirkt. Eine theoretische Beantwortung dieser Frage erzwingt eine quantenmechanische Beschreibung des Systems. Ein genaues Verständnis dieser Zusammenhänge würde ein gezieltes Entwerfen molekuarelektronischer Bauteile ermöglichen. Trotz bedeutender experimenteller wie theoretischer Fortschritte besteht zwischen den Ergebnissen bisher allerdings nur beschränkt Übereinstimmung. Diese Arbeit beginnt mit einem Überblick über die gängigen Methoden zur theoretischen Beschreibung von Ladungstransport durch molekulare Systeme und charakterisiert sie hinsichtlich der ihnen zugrundeliegenden Annahmen und Näherungen. Dabei findet eine Unterteilung in störungstheoretische sowie streutheoretische Verfahren statt. Anschließend werden Methoden der Quantenchemie behandelt, da diese in nahezu allen Ansätzen zur Beschreibung von elektronischem Transport durch molekulare Systeme Anwendung finden. Wir liefern eine Zusammenstellung der wichtigsten unter den auf diesem Gebiet in immenser Anzahl entwickelten Methoden und der ihnen zugrundeliegenden Näherungen. Auf diese allgemeinen Darstellungen folgt eine detaillierte Beschreibung des numerischen Verfahrens, das im Rahmen dieser Dissertation zur Berechnung von Stromtransport durch Molekülstrukturen implementiert worden ist. Mit der vorliegenden Arbeit wird eine Verallgemeinerung eingeführt, die eine vormalige Einschränkung der ursprünglichen Methode bezüglich der betrachtbaren Systeme beseitigt. Diese so erhaltene Methode wird dann verwendet, um der durch Experimente von Dupraz et al. (2003) aufgekommenen Frage nachzugehen, welchen Einfluß die verschiedenen geometrischen Anordnungen einer Gruppe von identischen Molekülen auf die Leitfähigkeitseigenschaften eines molekularelektronischen Apparats ausüben. Unsere Untersuchungen zeigen, daß sich die Transporteigenschaften nur bei Bildung von Molekülgruppierungen mit bedeutender intermolekularer Wechselwirkung wesentlich von denen einzelner Moleküle unterscheiden. Damit lassen sich Konsequenzen aus der Stabilität von Molekül-Elektroden Verbindungen für die Reproduzierbarkeit von gewonnenen Meßdaten ableiten. Abschließend befassen wir uns mit der Berechnung von Rastertunnelmikroskop-Bildern. Dabei geben wir zuerst einen Überblick über bisherige Anwendungen von Modellrechnungen zur Erklärung experimenteller Daten. Dann präsentieren wir eigene Berechnungen, die im Rahmen einer Kooperation mit Constable et al. (2004) dazu beitragen sollen, durch Vergleich mit deren experimentellen Bildern verschiedene Konformationen eines auf Graphit adsorbierten Moleküls identifizieren zu können. Die enorme Größe des Moleküls führt zu Gesamtsystemgrößen, die eine numerische Durchführung in der Praxis bisher scheitern ließen. Durch eine neuartige Zerlegung des Eigenwertproblems, das die praktische Durchführung der von uns verwendeten Methode bisher verhinderte, sind wir in der Lage, erstmalig Berechnungen für weitaus größere als die bisher betrachtbaren Systeme durchzuführen.