Towards predictive modelling of near-edge structures in electron energy loss spectra of AlN based ternary alloys

Although electron energy loss near edge structure analysis provides a tool for experimentally probing unoccupied density of states, a detailed comparison with simulations is necessary in order to understand the origin of individual peaks. This paper presents a density functional theory based technique for predicting the N K-edge for ternary (quasi-binary) nitrogen alloys by adopting a core hole approach, a methodology that has been successful for binary nitride compounds. It is demonstrated that using the spectra of binary compounds for optimising the core hole charge ($0.35\,\mathrm{e}$ for cubic Ti$_{1-x}$Al$_x$N and $0.45\,\mathrm{e}$ for wurtzite Al$_x$Ga$_{1-x}$N), the predicted spectra evolutions of the ternary alloys agree well with the experiments. The spectral features are subsequently discussed in terms of the electronic structure and bonding of the alloys.Comment: 11 pages, 9 figures, 1 tabl

Hybride, blended synchronous und Hyflex-Lehre – Chancen, Risiken und Gelingensbedingungen

Durch den Wunsch nach Rückkehr zur Präsenzlehre auf der einen Seite und dem Wunsch nach Flexibiltiät bei der Teilnahme an Lehrveranstaltungen und im Moment auch noch der Notwendigkeit des Einhaltens von Abstandsregeln auf der anderen Seite sind Universitäten und Hochschulen zunehmend mit der Frage konfrontiert, wie hybride Lehre funktionieren kann und was genau unter hybrider Lehre verstanden wird. In diesem Beitrag wird zunächst dargestellt, unter welcher Begrifflichkeit hybride Lehre aktuell diskutiert und beforscht wird. Anschließend zeigt der Beitrag Chancen und Risiken auf und stellt konkrete Ideen zur Umsetzung hybrider Lehre vor

Internationalisierung at Home (IaH) durch Digitalisierung?

Im späteren Lehrberuf werden Lehramtsstudierende zunehmend vor die Aufgabe gestellt, ihr pädagogisches Handeln entlang der sich stetig wandelnden Rahmenbedingungen einer Wissensgesellschaft des 21. Jahrhunderts auszurichten und ihr professionelles Selbstbild anzupassen. Hierfür ist wesentlich, dass Lehrkräfte bereits in der ersten Phase der Lehrer*innen-Bildung einen Grundstock für professionelle Selbstreflexion legen. Eine vielversprechende Option berufsbezogener Reflexion stellt der Blick über den lebensweltlichen, institutionellen oder nationalen „Tellerrand“ durch einen studienbezogenen Auslandsaufenthalt dar. Aus finanziellen und Zeitgründen lässt sich ein solcher jedoch nicht für alle Studierende in den eigenen Studienverlauf einbinden – zeitgleich mangelt es derzeit an überzeugenden Konzepten, die das Potenzial einer Internationalisierung der Lehrer*innen-Bildung für die Professionalisierung von Lehrkräften nutzbar machen. Im Beitrag wird ein Modell vorgestellt, das es Lehramtsstudierenden auf digitalem Weg ermöglicht, internationale Erfahrungen auch „at home“ zu sammeln, und die professionsbezogene Selbstreflexion in den Mittelpunkt stellt

Continuity Equation for the Flow of Fisher Information in Wave Scattering

Using waves to explore our environment is a widely used paradigm, ranging from seismology to radar technology, and from bio-medical imaging to precision measurements. In all of these fields, the central aim is to gather as much information as possible about an object of interest by sending a probing wave at it and processing the information delivered back to the detector. Here, we demonstrate that an electromagnetic wave scattered at an object carries locally defined and conserved information about all of the object's constitutive parameters. Specifically, we introduce here the density and flux of Fisher information for very general types of wave fields and identify corresponding sources and sinks of information through which all these new quantities satisfy a fundamental continuity equation. We experimentally verify our theoretical predictions by studying a movable object embedded inside a disordered environment and by measuring the corresponding Fisher information flux at microwave frequencies. Our results provide a new understanding of the generation and propagation of information and open up new possibilities for tracking and designing the flow of information even in complex environments.Comment: 17 pages, 4 figures, plus a methods section and supplementary materia

Surface energies of AlN allotropes from first principles

In this Letter we present first principle calculation of surface energies of rock-salt (B1), zinc-blende (B3), and wurtzite (B4) AlN allotropes. Out of several low-index facets, the highest energies are obtained for mono-atomic surfaces (i.e. only by either Al or N atoms): \gamma_{\{111\}}^{\rm B1}=410\uu{meV/\AA}^2, \gamma_{\{100\}}^{\rm B3}=346\uu{meV/\AA}^2, \gamma_{\{111\}}^{\rm B3}=360\uu{meV/\AA}^2, and \gamma_{\{0001\}}^{\rm B4}=365\uu{meV/\AA}^2. The difference between Al- and N-terminated surfaces in these cases is less then 20\uu{meV/\AA}^2. The stoichiometric facets have energies lower by 100\uu{meV/\AA}^2 or more. The obtained trends could be rationalised by a simple nearest-neighbour broken-bond model.Comment: 7 pages, 2 figure