Eine Untersuchung zur Akzeptanz von innovativen Interaktionsformen in Kindertagesstätten

Nach dem Pisa-Schock hat die frühe Bildung in Kindertagesstätten (Kita) eine Aufwertung erfahren. Kognitiv-anregende Interaktionen der Erzieherinnen haben dabei besonders positiven Einfluss auf die Entwicklung der Kinder. Seit Jahren gibt es Fortbildungen zu diesem Thema, jedoch ohne direkte Verbesserung der Interaktionsprozesse in den Kitas selbst. Für die Zukunftsforschung stellen solche Phänomene ein interessantes Untersuchungsfeld dar, um die Hemmnisse von zukunftsrelevanten Denkweisen und Innovationen in sozialen System zu erforschen und mit geeigneten Maßnahmen zur Förderung dieser beizutragen. Zentrale Forschungsfrage dieser Thesis ist deshalb wie bei gegebener sozialer Netzwerkstruktur und unter Berücksichtigung der individuellen Einstellungen die Akzeptanz von zukunftsrelevanten Denkmustern in Kleingruppen gefördert werden kann. Aufbauend auf dem Modell „InnoMind“ konnte eine agentenbasierte Modellierung für die Analyse integraler Zukünfte erstellt werden. Dabei wurden unterschiedliche Aspekte aus den vier Quadranten: I (Einstellung), It (Verhalten), We (soziale Beziehungen), Its (Meinungsaustausch) abgebildet und dessen komplexe Wechselwirkungen in Beziehung gesetzt. Innerhalb der Simulation wurde eine Kita mittels eigens erhobener, empirischer Daten simuliert und unterschiedliche Maßnahmen zur Förderung von innovativen Interaktionsformen getestet. Zur Verifizierung wurde zudem eine fiktive Kita simuliert und die Ergebnisse beider miteinander verglichen. Die genaue Betrachtung der Simulationsergebnisse trug zum Verständnis bei, unter welchen Umständen die gegenwärtige Struktur mentaler Repräsentationen, psychologischer Motive und sozialer Einfluss Einschränkungen bei zukünftigen Möglichkeiten für organisatorische Veränderungen hervorrufen können

Optische Erzeugung außergewöhnlicher Ladungsträgerverteilungen in Halbleiterstrukturen

Eine Studie zu den transversalen und longitudinalen Eigenschaften photonischer Kristallstrukturen und deren Auswirkung auf die Dynamik der mikroskopischen Halbleiter-Kohärenzen im Rahmen einer selbstkonsistenten semiklassischen Theorie Eine Studie zur Dynamik von kohärenten Spin- und Ladungsströmen in Halbleiter-Quantenfilmen für ein Drei-Band-Modell mit einer kp-Bandstruktur und auf der Wechselwirkung mit Phononen basierenden Relaxationsprozesse

Kohärente Elektronenspindynamik in nichtmagnetischen Halbleitern - die Rolle von Kernspins

Während in der konventionalen Elektronik die Elektronenladungen als Informationsträger genutzt werden, verfolgt der Spintronik den Ansatz, den Eigendrehimpuls des Elektrons- den Spin zu kontrollieren. Die Nutzung des Spin-Freiheitsgrads soll gegenüber Ladungbasierter Bautelemente nicht nur die Vorteile wie weniger Energiedissipation oder nichtflüchtige Speicher besitzen, sondern auch neue Funktionalitäten ermöchlichen (z. B. Realisieren von Qubits für das Quantencomputing). Zielsetzung dieser Arbeit war es, mittels zeit- und ortsaufgelöster optischer Spektroskopie die kohärente Spindynamik in nichtmagnetischen Halbleitern zu untersuchen und damit grundliegende Mechanismen der Spintronik, insbesondere den Einfluss von Kernspins zu erforschen. Mittels zeitaufgelöster Faraday-Rotations-Messungen (engl.: Time Resolved Faraday Rotation, TRFR) wurde die Spindynamik in ZnO Multi-Quanten-Filmen untersucht. Die Untersuchung der kohärenten Spindynamik und des Transportverhaltens in n-GaAs erfolgten über zeit- und ortsaufgelöste Kerr-Rotations-Messungen (engl.: Time Resolved Kerr Rotation, TRKR). In dieser Arbeit werden die Spindynamik verschiedener Spinträger und ihre Wechselwirkungen präsentiert. Insbesondere steht dabei die Wechselwirkung zwischen Elektronspin- und Kernspinsystemen im Vordergrund. Auf Basis detailierter Analyse der Messdaten kann die Spindynamik verschiedener Spinträger separiert werden und damit ihre individuellen Beiträge zur Kernspinpolarisation (engl.: Dynamic Nuclear Polarisation, DNP) zu untersuchen. Dadurch wird ein komplettes Modell des DNP-Prozesses dargestellt

Aeroakustische Untersuchungen an stationären Stäben und einem oszillierenden Flügel mittels synchroner Particle-Image Velocimetry und Mikrofonmessungen

Die kombinierte, experimentelle Erfassung der Strukturen in einer Strömung und der dadurch verursachten Schallabstrahlung ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Als Messmethoden kamen einerseits die Particle Image Velocimetry (PIV), mit Hilfe derer Schwankungsgrößen im Strömungsfeld innerhalb einer Lichtschnittebene aufgezeichnet werden, und andererseits Mikrofone, die die Druckfluktuationen im akustischen Fernfeld erfassen, zum Einsatz. Durch die synchrone Erfassung lässt sich die Kreuzkorrelation zwischen diesen beiden Größen berechnen, welche dabei Einblicke in den Mechanismus der Schallentstehung und -ausbreitung sowie den Zusammenhang mit den auftretenden Strömungsstrukturen liefert. Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit liegt in der Erweiterung des Erkenntnisraums dieses experimentellen Verfahrens hinsichtlich zweier Aspekte. Zum einen wird untersucht, inwieweit die Korrelationsergebnisse und davon abgeleitete Größen verwendet werden können, um Rückschlüsse auf die Region der Schallquellen zu schließen, das Ausbreitungsverhalten der Schallschnelle von der Quellregion bis ins Fernfeld nachzuverfolgen und die Verteilung der akustischen Intensität zu quantifizieren. Dafür wurden Experimente an umströmten Stäben in einem aeroakustischen Windkanal durchgeführt, wobei das Beobachtungsfenster der PIV-Messungen sequentiell vom Nahfeld der Stäbe bis ins akustische Fernfeld traversiert werden konnte. Um die erzielten Kreuzkorrelationsergebnisse abzugleichen und die skalierte Kreuzkorrelations-funktion als Ersatzgröße der Schallschnelle zu validieren, wurden analytische Modelle verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass in denjenigen Strömungsbereichen, in denen fluiddynamische Prozesse eine untergeordnete Rolle spielen, die skalierte Kreuzkorrelationsfunktion tatsächlich das Ausbreitungsverhalten der Schallschnelle widerspiegelt. In Bereichen mit starken turbulenten Teilchenbewegungen dominieren hingegen die fluiddynamischen Schwankungen um teils mehrere Größenordnungen, so dass eine klare Trennung der rein akustischen Prozesse nicht möglich ist. Jedoch konnte eine eindeutige Verknüpfung der kohärenten, periodisch ablösenden Strömungsstrukturen im Nachlauf der Stäbe mit der Schallemission und dem Transport bzw. der Konvektion der akustischen Informationen sowohl experimentell als auch im Vergleich mit den analytischen Modellen nachgewiesen werden. Mittels einer generalisierten Intensitätsanalyse auf Basis der skalierten Kreuzkorrelationsfunktion konnte darüber hinaus die Quellregion der akustischen Emissionen identifiziert werden. Zum anderen wird untersucht, welchen Einfluss der zusätzliche Freiheitsgrad der periodischen Bewegung eines oszillierenden Tragflügels in einer Strömung auf die Kreuzkorrelationsergebnisse hat. Mit diesem Experiment sollte geklärt werden, ob man mit der synchronen Messtechnik in der Lage ist, trotz sich permanent ändernden Strömungszuständen kohärente Strömungsstrukturen zu identifizieren, die mit der Schallentstehung und -ausbreitung zusammenhängen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass zu unterschiedliche Flügelstellungen bzw. Phasenwinkeln charakteristische Strömungsstrukturen auftreten, die verschiedenen Schallquellmechanismen zugeordnet werden können. Im Verlauf des Zyklusses des dynamischen Strömungsabrisses kommt es sowohl zu periodischen Wirbelablösungen an der Flügelhinterkante als auch zu großflächigen Ablösungen entlang der gesamten Profilsehne des Flügels, welche jeweils mit charakteristischen Eigengeräuschmechanismen im Zusammenhang stehen. Darüber hinaus konnten durch Variation der Konfigurationsparameter auffällige Veränderungen in der Geräuschemission identifizieren und quantifizieren werden.The subject of this thesis is the combined, experimental recording of the structures in a flow and the resulting sound radiation. The measurement methods used were Particle Image Velocimetry (PIV), which is used to record fluctuations in the flow field within a light section plane, and microphones, which record pressure fluctuations in the acoustic far field. The synchronous detection allows the calculation of the cross-correlation between these two quantities, which provides insights into the mechanism of sound generation and propagation as well as the connection with the flow structures that occur. The main focus of the present work lies in the expansion of the knowledge space of this experimental procedure with regard to two aspects. On the one hand, it is examined to what extent the correlation results and quantities derived from them can be used to draw conclusions about the region of the sound sources, to track the propagation behavior of the acoustic particle velocity from the source region to the far field and to quantify the distribution of the acoustic intensity. For this purpose, experiments were carried out on rods exposed to a flow in an aeroacoustic wind tunnel, whereby the observation window of the PIV measurements could be traversed sequentially from the near field of the rods to the acoustic far field. Analytical models were used to compare the obtained cross-correlation results and to validate the scaled cross-correlation function as a proxy variable for the acoustic particle velocity. It could be shown that in those flow areas in which fluid dynamic processes play a subordinate role, the scaled cross-correlation function actually reflects the propagation behavior of the acoustic particle velocity. In areas with strong turbulent particle movements, on the other hand, the fluid dynamic fluctuations dominate, sometimes by several orders of magnitude, so that a clear separation of the purely acoustic processes is not possible. However, a clear connection of the coherent, periodically detaching flow structures in the wake of the rods with the sound emission and the transport or the convection of the acoustic information could be proven both experimentally and in comparison with the analytical models. In addition, the source region of the acoustic emissions could be identified by means of a generalized intensity analysis based on the scaled cross-correlation function. On the other hand, the influence of the additional degree of freedom of the periodic movement of an oscillating airfoil in a flow on the cross-correlation results is investigated. This experiment was intended to clarify whether the synchronous measurement technology is capable of identifying coherent flow structures that are related to the generation and propagation of sound, despite constantly changing flow conditions. It could be shown that characteristic flow structures occur for different airfoil positions or phase angles, which can be assigned to different sound source mechanisms. In the course of the dynamic stall cycle, there are both periodic vortex shedding at the trailing edge of the airfoil and large-scale shedding along the entire chord of the airfoil, each of which is associated with characteristic self-noise mechanisms. Furthermore, conspicuous changes in the noise emission could be identified and quantified by varying the configuration parameters

Entwicklung eines Reifegradmodells zur Steuerung einer Multisourcing-Initiative auf Konzern-Ebene

Zahlreiche multinationale Konzerne verfolgen heute Multisourcing-Strategien. Als Multisourcing bezeichnet man den koordinierten Bezug von Dienstleistungen von verschiedenen internen und externen Lieferanten. Im Falle eines weltweit führenden Finanzdienstleisters hat sich speziell die Implementierung des Multisourcing-Konzepts im Rahmen einer föderalen IT-Organisationsstruktur mit zahlreichen eigen-ständigen Geschäftseinheiten als besondere Herausforderung herausgestellt. Mit Hilfe von Aktionsforschung konnte ein Reifegradmodell entwickelt werden, dass zum Ziel hat, die Implementierung der Multisourcing-Initiative zu unterstützen, kontinuierlich den Fortschritt des Implementierungsgrades zu messen und konzernweit Transparenz zu schaffen. Als Basis dienen Konzepte etablierter Reifegradmodelle, die den Anforderungen des Multisourcing angepasst werden. Darüber hinaus werden Multisourcing-spezifische Best-Practice-Ansätze adaptiert und integriert. Mit diesem Research-in-Progress Artikel geben die Autoren einen praxisnahen Einblick in die Entwicklung einer Multisourcing-Initiative und liefern ein Governance-Instrument zur Sicherstellung der Implementierung eines Multisourcing-Konzepts in Organisationen, die durch eine föderale Struktur gekennzeichnet sind

Gekoppelte Kern- und Elektronendynamik: Molekulare Systeme und deren Kontrolle durch die Bewegung der Elektronen

Die Steuerung von photochemischen Reaktionen durch die gezielte Kontrolle von elektronischen Wellenpaketen mit ultrakurzen Pulsen im Femtosekunden- oder Attosekundenbereich ist Gegenstand von zahlreichen theoretischen und experimentellen Forschungsprojekten. Im ersten Teil dieser Dissertation werden drei molekulare Reaktionen theoretisch untersucht, die durch die gezielte Steuerung der Elektronendynamik kontrolliert werden. Die zeitliche Entwicklung dieser Systeme wird mit einem Ansatz zur Berechnung einer gekoppelten Kern- und Elektronendynamik beschrieben. Die Elektronenlokalisierung in den dissoziativen Ionisation der Modellsysteme D2 und CO wird durch die absolute Phase des Laserfeldes (Phase zwischen Trägerfrequenz und Einhüllenden) gesteuert. Ein Vergleich der beiden Mechanismen zeigt wesentliche Unterschiede zwischen dem homonuklearen Molekül D2 und dem heteronuklearen Molekül CO. Diese Unterschiede treten sowohl in der Präparation des elektronischen Wellenpaketes und in der Rolle der absoluten Phase des Laserfeldes in der Kontrolle, als auch im Stopp der induzierten Dynamik Elektronenbewegung zu Tage. Durch die selektive Population von lichtbekleideten Zuständen, die durch die relative Phase zweier Pulse in einer Pulssequenz gesteuert wird, lassen sich im Kalium-Dimer zwei unterschiedliche, elektronisch angeregte Zustände kontrolliert besetzen. Diese dritte Reaktion wird zunächst mit einer Doppelpulssequenz implementiert und die Effizienz durch Variation der beiden Parameter Verzögerungszeit zwischen den beiden Subpulsen und Intensität des zweiten Hauptpulses optimiert. Für beide Zustände wurde eine maximale Effizienz von 66% erreicht. Eine Verlängerung der Verzögerungszeit zwischen den beiden Subpulsen führt zu einer signifikanten Abnahme der Effizienz. Eine Analyse dieses Effekts zeigt, dass dieser Verlust der Kontrolleffizienz durch die Kopplung zwischen Kern-- und Elektronendynamik verursacht wird. OCT-Optimierungen an diesem System führen zu einer erheblichen Steigerung der Kontrolleffizienz und erlauben den Rückschluss, dass dieser Starkfeld-Mechanismus im OCT-Suchraum liegt und somit robust und effizient ist. Aufbauend auf diesen Untersuchungen werden die Faktoren identifiziert, welche ausschlaggebend für das optimale Zeitfenster der Kontrolle der Elektronendynamik sind. Mit diesen Erkenntnissen wird eine neue Kontrollstrategie für Photoreaktionen, die über konische Durchschneidungen verlaufen, entwickelt. Das vorgeschlagene Reaktionsschema wird an einem Modellsystem mit experimentell realisierbaren Pulsen getestet. Die kontrollierbaren Populationsverhältnisse bewegen sich in den Grenzen zwischen 24:76 und 74:26%. Im zweiten Teil dieser Dissertation werden theoretische Methoden zur Beschreibung der Starkfeld-Ionisationen von Molekülen neu entwickelt bzw. existierende Methoden modifiziert. Die Starkfeld-Ionisation ist in vielen Experimenten der erste Teilschritt, auf dem alle folgenden aufbauen. Daher ist eine exakte Berechnung dieses Prozesses für eine genaue Beschreibung der Experimente ausschlaggebend. Der Fokus der Untersuchungen liegt vor allem auf der Winkelabhängigkeit des Ionisationsprozesses und auf dem Ionisationszeitpunkt. Für die Berechnung der winkelabhängigen Ionisationswahrscheinlichkeiten wird ein neu entwickelter, quantenmechanischer Ansatz vorgestellt und an der dissoziativen Ionisation der Moleküle D2, N2, O2 und CO getestet. Für die Berechnung des Ionisationszeitpunktes wird der Monte-Carlo-Wellenpaket-Ansatz verwendet und für die Beschreibung zweiatomiger Moleküle verallgemeinert. Sowohl die ursprüngliche Methode als auch die Erweiterung werden an der Doppelionisation des H2-Moleküls als Modellsystem getestet

Methoden zur Erzeugung und Charakterisierung von geformten Femtosekunden-UV-Impulsen und deren Anwendung

Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Entwicklung von Methoden für die Formung und Charakterisierung von Femtosekunden-Impulsen in UV-Bereich und deren Anwendung in der zeitaufgelösten Spektroskopie. Durch Aufbau eines Impulsformers zur direkten Kontrolle von Phasen- und Amplitudenfunktion von UV-Femtosekunden-Impulsen konnte eine vielversprechende Quelle für Spektroskopie und kohärente Kontrolle entwickelt werden. Um den Einsatz geformter Impulse im UV zu unterstützen, wurden drei empfindliche Charakterisierungsmethoden für UV-Impulse im nJ-Bereich entwickelt. Dabei wurde insbesondere auch eine Impulsformer-unterstützte Methode zur referenzfreien Messung der spektralen Phase vorgestellt. Die erfolgreiche Anwendung von Femtosekunden-UV-Impulsen in der zeitaufgelösten Spektroskopie konnte am unsubstituierten Cumarin und dessen Derivat Umbelliferon (7-Hydroxy-Cumarin) demonstriert werden. Basierend auf diesen Daten wurden unter Verwendung globaler Analyseansätze Modellvorstellungen der Relaxationsdynamik in diesen Systemen entwickelt. Eine Zusammenführung von Konzepten der Femtosekunden-Impulsformung und zeitaufgelöster Spektroskopie erfolgte schließlich durch Messungen am doppelten intramolekularen Proton-Transfer von (2,2’-Bipyridyl)-3,3’-Diol oder BP(OH)2. Basierend auf diesen Daten konnten Argumente für einen rein sequentiellen Mechanismus dieser Reaktion entwickelt werden