Charge transport in a single molecule transistor probed by scanning tunneling microscopy

We report on the scanning tunneling microscopy/spectroscopy (STM/STS) study of cobalt phthalocyanine (CoPc) molecules deposited onto a back-gated graphene device. We observe a clear gate voltage ( V g ) dependence of the energy position of the features originating from the molecular states. Based on the analysis of the energy shifts of the molecular features upon tuning  V g , we are able to determine the nature of the electronic states that lead to a gapped differential conductance. Our measurements show that capacitive couplings of comparable strengths exist between the CoPc molecule and the STM tip as well as between CoPc and graphene, thus facilitating electronic transport involving only unoccupied molecular states for both tunneling bias polarities. These findings provide novel information on the interaction between graphene and organic molecules and are of importance for further studies, which envisage the realization of single molecule transistors with non-metallic electrodes

Electronic and magnetic properties of single molecule magnets on surfaces

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Haptic feedback in room-scale VR

Virtuelle Realität ( VR ) wird im Moment zu einem verbreiteten Medium. Aktuelle Systeme wie die HTC Vive bieten ein genaues Tracking des HMD und der Controller. Dies ermöglicht extrem immersive Interaktionen mit der virtuellen Umgebung. Diese Interaktionen können durch Feedback weiter verbessert werden. Zum Beispiel kann ein Controller vibrieren, wenn er in der Nähe eines aufnehmbaren Balles ist. Wir haben eine Nutzerstudie durchgeführt, um Folgendes zu analysieren: 1. Das Aufnehmen und Werfen mit Controllern in einem einfachen Basketball-Spiel. 2. Den Einfluss von haptischen und optischen Feedback auf Leistung, Präsenz, Benutzerfreundlichkeit und Arbeitsbelastung. 3. Die Vorteile von Punktwolken-Bearbeitung in VR gegenüber Punktwolken-Bearbeitung am Computer. Durch die Entwicklung den Punktwolken Editors für VR sind einige neue Verfahren entstanden. Unsere neue Betrachtungsmethode, die beidhändige Zwick-Geste, erweitert die Handgriff-Metapher, um Punktwolken in VR effizient zu bewegen, drehen und skalieren. Unsere neue Renderingtechnik nutzt den Geometry Shader, um dünn besetzte Punktwolken schnell zu zeichnen. Selektionvolumen am Controller sind unsere neue Methode, um Punkte in der Punktwolke effizient zu selektieren. Die sich ergebende Selektion kann in Echtzeit dargestellt werden. Die Ergebnisse der Nutzerstudie zeigen, dass: 1. das Aufnehmen mit einem Controllerknopf intuitiv ist, das Werfen aber nicht. Den Knopf loszulassen ist eine schlechte Metapher für das Loslassen eines virtuellen Objekts, um es zu werfen. 2. das Hinzufügen von haptischen, optischen oder beiden Feedbacktypen zum Aufnehmen die Leistung der Nutzer und die Präsenz verbessert. Allerdings sind nur Teilbereiche wie Genauigkeit und Vorhersagbarkeit signifikant verbessert. Das Feedback hat fast keinen Einfluss auf Benutzerfreundlichkeit und Arbeitsbelastung. 3. das Editieren von Punktwolken in VR mit der beidhändigen Zwick-Geste und den Selektionsvolumen ist signifikant besser als am Computer mit Orbitkamera und Lasso-Selektionen.Virtual reality (VR) is now becoming a mainstream medium. Current systems like the HTC Vive offer accurate tracking of the HMD and controllers, which allows for highly immersive interactions with the virtual environment. The interactions can be further enhanced by adding feedback. As an example, a controller can vibrate when it is close to a grabbable ball. As such interactions are not exhaustingly researched, we conducted a user study. Specifically, we examine: 1. grabbing and throwing with controllers in a simple basketball game. 2. the influence of haptic and optical feedback on performance, presence, task load, and usability. 3. the advantages of VR over desktop for point-cloud editing. Several new techniques emerged from the point-cloud editor for VR. The bi-manual pinch gesture, which extends the handlebar metaphor, is a novel viewing method used to translate, rotate, and scale the point-cloud. Our new rendering technique uses the geometry shader to draw sparse point clouds quickly. The selection volumes at the controllers are our new technique to efficiently select points in point clouds. The resulting selection is visualized in real time. The results of the user study show that: 1. grabbing with a controller button is intuitive but throwing is not. Releasing a button is a bad metaphor for releasing a grabbed virtual object in order to throw it. 2. any feedback is better than none. Adding haptic, optical, or both feedback types to the grabbing improves the user performance and presence. However, only sub-scores like accuracy and predictability are significantly improved. Usability and task load are mostly unaffected by feedback. 3. the point-cloud editing is significantly better in VR with the bi-manual pinch gesture and selection volumes than on the desktop with the orbiting camera and lasso selections.8

Untersuchung von vorausschauenden Motion-Cueing-Algorithmen in einem neuartigen längsdynamischen Fahrsimulator

Der Einsatz dynamischer Fahrsimulatoren in der Automobilentwicklung nimmt stetig zu. Entwicklungsfeldern mit hohem Bedarf an Fahrerprobungen, wie der Kalibrierung von Antriebssträngen, bieten die Systeme ein enormes monetäres und zeitliches Einsparpotential aufgrund der Reduktion von Fahrerprobungen. Nach wie vor stellt die erforderliche, realitätsnahe Nachbildung der Beschleunigungen jedoch eine Herausforderung dar. Klassische filterbasierte Motion-Cueing-Algorithmen (MCA), die zur Steuerung der Bewegungsplattformen von Simulatoren dienen, haben sich diesbezüglich als unzureichend erwiesen, weshalb modellprädiktive Ansätze zunehmend in den Fokus der Forschung rücken. Diese Ansätze versprechen in Bezug auf die Rückmeldung der Fahrzeugbeschleunigungen eine deutliche Steigerung des Realitätsgrads, jedoch mit der Einschränkung, dass Fahrer einer Beschleunigungsreferenz folgen müssen. Die vorliegende Arbeit untersucht anhand von vordefinierten Fahrszenarien die grundsätzliche Eignung vorausschauender Motion-Cueing-Ansätze zur Beurteilung des längsdynamischen Fahrzeugverhaltens. Zu diesem Zweck wird ein neuer Fahrsimulator entwickelt, dessen Bewegungssystem sich auf die Darstellung der Längsdynamik beschränkt. Gegenüber gängigen Stewart-Plattformen zeichnet sich das System durch eine, in der Komplexität deutlich reduzierte, Kinematik aus, die Neigungsbewegungen von etwa +-25° mit Drehzentren oberhalb des Fahrers erlaubt. In Kombination mit einem horizontalen Bewegungsraum von +-5 m ermöglicht das System Beschleunigungen von bis zu 8 m/s^2 . Die Arbeit stellt die Ergebnisse aus drei Untersuchungen vor. Eine erste Studie zum Einfluss unterschiedlicher Drehzentrumspositionen auf die Simulationsgüte lässt folgende Erkenntnisse zu: Die Differenzierbarkeit verschiedener Positionen ist gering und mit einem höher liegenden Drehzentrum ergibt sich lediglich die Tendenz einer höheren Realitätseinschätzung. Der Vergleich der Ergebnisse einer weiteren Versuchsreihe zeigt, dass sich, bei Verwendung eines vorausschauenden MCA, die Differenzierbarkeit der Beschleunigungsstärke gegenüber einer horizontal dargestellten Beschleunigung nicht ändert. Dieses Resultat spricht für eine unveränderte Beschleunigungswahrnehmung durch vorausschauende MCAund ebnet den Weg für eine abschließende Validierung, d. h. der Überprüfung der Übertragbarkeit der Testergebnisse auf eine reale Fahrsituation. Eine entsprechende dritte Studie zeigt anhand eines Vergleichs mit Fahrten im kontrollierten Feld die Stärken und Schwächen des vorausschauenden MCA auf