Gestiegenes Risikopotenzial für Finanzkrisen in Mittel- und Osteuropa: Gegenmaßnahmen dämpfen Konjunkturaufschwung

Das Risikopotenzial für eine Finanzkrise stieg zuletzt in einigen wichtigen mittel- und osteuropäischen Ländern (Polen, Ungarn, Tschechien, Slowakei) deutlich an. Wirtschaftspolitischer Handlungsbedarf besteht vordringlich in einer Korrektur der derzeit noch expansiv angelegten Fiskalpolitik. Davon sind für das Jahr 2003 dämpfende Impulse für den konjunkturellen Aufschwung zu erwarten. Positive Impulse werden dagegen von einem Anziehen der westeuropäischen Konjunktur gegen Ende des Jahres 2002 für die Exporte der Unternehmen in Mittel- und Osteuropa ausgehen. Die gesamtwirtschaftliche Wachstumsrate wird im Jahr 2003 mit rund 4% etwas höher ausfallen als im laufenden Jahr. Dafür ist im Wesentlichen die russische Wirtschaft verantwortlich, die ebenfalls von der westeuropäischen Konjunkturbelebung profitieren wird. Im Jahr 2002 wird das Wachstum in der Region mit 3% deutlich geringer ausfallen als noch im Jahr zuvor.

Gestiegenes Risikopotenzial für Finanzkrisen in Mittel- und Osteuropa: Gegenmaßnahmen dämpfen Konjunkturaufschwung

Das Risikopotenzial für eine Finanzkrise stieg zuletzt in einigen wichtigen mittel- und osteuropäischen Ländern (Polen, Ungarn, Tschechien, Slowakei) deutlich an. Wirtschaftspolitischer Handlungsbedarf besteht vordringlich in einer Korrektur der derzeit noch expansiv angelegten Fiskalpolitik. Davon sind für das Jahr 2003 dämpfende Impulse für den konjunkturellen Aufschwung zu erwarten. Positive Impulse werden dagegen von einem Anziehen der westeuropäischen Konjunktur gegen Ende des Jahres 2002 für die Exporte der Unternehmen in Mittel- und Osteuropa ausgehen. Die gesamtwirtschaftliche Wachstumsrate wird im Jahr 2003 mit rund 4% etwas höher ausfallen als im laufenden Jahr. Dafür ist im Wesentlichen die russische Wirtschaft verantwortlich, die ebenfalls von der westeuropäischen Konjunkturbelebung profitieren wird. Im Jahr 2002 wird das Wachstum in der Region mit 3% deutlich geringer ausfallen als noch im Jahr zuvor.

Charged Domain Walls in Ferroelectric Single Crystals

Charged domain walls (CDWs) in proper ferroelectrics are a novel route towards the creation of advancing functional electronics. At CDWs the spontaneous polarization obeying the ferroelectric order alters abruptly within inter-atomic distances. Upon screening, the resulting charge accumulation may result in the manifestation of novel fascinating electrical properties. Here, we will focus on electrical conduction. A major advantage of these ferroelectric DWs is the ability to control its motion upon electrical fields. Hence, electrical conduction can be manipulated, which can enrich the possibilities of current electronic devices e.g. in the field of reconfigurability, fast random access memories or any kind of adaptive electronic circuitry. In this dissertation thesis, I want to shed more light onto this new type of interfacial electronic conduction on inclined DWs mainly in lithium niobate/LiNbO3 (LNO). The expectation was: the stronger the DW inclination towards the polar axis of the ferroelectric order and, hence, the larger the bound polarization charge, the larger the conductivity to be displayed. The DW conductance and the correlation with polarization charge was investigated with a multitude of experimental methods as scanning probe microscopy, linear and nonlinear optical microscopy as well as electron microscopy. We were able to observe a clear correlation of the local DW inclination angle with the DW conductivity by comparing the three-dimensional DW data and the local DW conductance. We investigated the conduction mechanisms on CDWs by temperature-dependent two-terminal current-voltage sweeps and were able to deduce the transport to be given by small electron polaron hopping, which are formed after injection into the CDWs. The thermal activated transport is in very good agreement with time-resolved polaron luminescence spectroscopy. The applicability of this effect for non-volatile memories was investigated in metal-ferroelectric-metal stacks with CMOS compatible single-crystalline films. These films showed unprecedented endurance, retention, precise set voltage, and small leakage currents as expected for single crystalline material. The conductance was tuned and switched according to DW switching time and voltage. The formation of CDWs has proven to be extremely stable over at least two months. The conductivity was further investigated via microwave impedance microscopy, which revealed a DW conductivity of about 100 to 1000 S/m at microwave frequencies of about 1 GHz.:1 INTRODUCTION 1 I THEORETICAL BASICS 5 2 FUNDAMENTALS 7 2.1 Ferroelectricity 7 2.1.1 Spontaneous polarization 8 2.1.2 Domains and domain walls 9 2.1.3 Charged domain walls 13 2.1.4 Conductive domain walls 16 2.2 Visualization of ferroelectric domains and domain walls 21 2.2.1 Light microscopy 22 2.2.2 Second-harmonic generation microscopy 22 2.2.3 Cherenkov second-harmonic generation microscopy 25 2.2.4 Optical coherence tomography 28 2.2.5 Piezo-response force microscopy 30 2.2.6 Ferroelectric lithography 31 2.2.7 Further methods 34 2.3 Lithium niobate and tantalate 37 2.3.1 General Properties 37 2.3.2 Stoichiometry 38 2.3.3 Optical properties 40 2.3.4 Intrinsic and extrinsic defects 43 2.3.5 Polarons 47 2.3.6 Ionic conductivity 51 3 METHODS 53 3.1 Sample Preparation 53 3.1.1 Poling stage 53 3.1.2 Thermal treatment 56 3.1.3 Ion slicing of LNO crystals 57 3.2 Atomic force microscopy 59 3.2.1 Non-contact and contact mode AFM microscopy 59 3.2.2 Piezo-response force microscopy (PFM) 60 3.2.3 Conductive atomic force microscopy (cAFM) 62 3.2.4 Scanning microwave impedance microscopy (sMIM) 63 3.2.5 AFM probes 66 3.3 Laser scanning microscope 67 3.4 Time-resolved luminescence spectroscopy 71 3.5 Energy-resolved photoelectron emission spectromicroscopy 72 II EXPERIMENTS 75 4 RESULTS 77 4.1 Three-dimensional profiling of domain walls 78 4.1.1 Randomly poled LNO and LTO domains 78 4.1.2 Periodically Poled Lithium Niobate 81 4.1.3 AFM-written Domains 83 4.1.4 Thermally treated LNO 84 4.1.5 Laser-written domains 86 4.2 Polarization charge textures 90 4.2.1 Random domains in Mg:LNO and Mg:LTO 90 4.2.2 Thermally-treated LNO 92 4.3 Quasi-phase matching SHG 92 4.4 Photoelectron microspectroscopy 97 4.5 Activated polaron transport 101 4.6 High voltage treated LNO 113 4.7 Conductive domain walls in exfoliated thin-film LNO 115 4.7.1 Conductance maps 116 4.7.2 Resistive switching by conductive domain walls 120 4.8 Microwave impedance microscopy 134 4.8.1 Finite-element method simulation 134 4.8.2 Scanning microwave impedance microscopy 136 5 conclusion & outlook 143 III EPILOGUE 147 a APPENDIX 149 a.1 Laser ablation dynamics on LNO surfaces 149 a.2 XPS across a conductive DW in LNO 150 a.3 XRD of thin-film exfoliated LNO 151 a.4 Domain writing in exfoliated thin-film LNO 152 a.5 Retention in conductance at DWs in thin-film exfoliated LNO 155 a.6 sMIM on DWs in thin-film exfoliated LNO 157 a.7 Domain inversion evolution under a tip by phase-field modeling 159 a.8 Current transients in exfoliated LNO 161 a.9 Surface acoustic wave excitation damping at DWs 162 a.10 Influence of UV illumination on domains in Mg:LNO 162 Acronyms 165 Symbols 169 List of figures 172 List of tables 176 Bibliography 177 Publications 225 Erklärung 233Geladene Domänenwände (DW) in reinen Ferroelektrika stellen eine neue Möglichkeit zur Erzeugung zukünftiger, funktionalisierter Elektroniken dar. An geladenen DW ändert sich die Polarisation sehr abrupt - innerhalb nur weniger Atomabstände. Sofern die dadurch hervorgerufene Ladungsträgeranreicherung elektrisch abgeschirmt werden kann, könnte dies zu faszinierenden elektrischen Eigenschaften führen. Wir möchten uns hierbei jedoch auf die elektrische Leitfähigkeit beschränken. Ein großer Vorteil für die Anwendung leitfähiger DW ist deren kontrollierte Bewegung unter Einwirkung elektrischer Felder. Dies ermöglicht die Manipulation das Ladungstransports, welches zum Beispiel im Bereich der Rekonfigurierbarkeit, schneller Speicherbauelemente und jeder Art von adaptiven elektronischen Schaltungen Anwendung finden kann. In dieser Dissertationsschrift möchte ich diesen neuen Typus grenzflächiger elektronischen Ladungstransports an geladenen DW hauptsächlich am Beispiel von Lithiumniobat/-LiNbO3 (LNO) untersuchen. Die Annahme lautete hierbei: umso stärker die DW zur ferroelektrischen Achse geneigt ist, also desto stärker die gebundene Polarisationsladung und folglich die elektrische DW-Leitfähigkeit. Die elektrische DW-Leitfähigkeit und die Korrelation mit der Polarisationsladung wurde mit verschiedenen experimentellen Methoden wie Rasterkraftmikroskopie, linearer und nichtlinearer optischer Mikroskopie als auch Elektronenmikroskopie untersucht. Es konnte eine klare Korrelation durch Vergleich der dreidimensionalen DW-Aufzeichnungsdaten mit der lokalen Leitfähigkeit gezeigt werden. Wir haben weiterhin den Leitfähigkeitsmechanismus an geladenen DW mittels temperaturabhängiger Strom-Spannungskennlinien untersucht und konnten hierbei einen Hopping-Transport kleiner Elektronenpolaronen nachweisen, welche nach Elektroneninjektion in die geladene DW generiert werden. Der thermisch aktivierte Ladungsträgertransport ist in guter Übereinstimmung mit zeitaufgelöster Polaron-Lumineszenzspektroskopie. Die Anwendbarkeit dieses Effektes für nicht-volatile Speicherbauelemente wurde an Metall-Ferroelektrika-Metall Schichtstrukturen mit CMOS-kompatiblen einkristalliner Filmen untersucht. Die Filme zeigen bisher nichtgesehene Durchhalte- und Speichervermögen, genau definierte Schaltspannung sowie sehr geringe Leckageströme wie dies für einkristalline Materialsysteme erwartet wird. Die Leitfähigkeit konnte mittels entsprechender Wahl der elektrischen Schaltzeiten und -spannungen zielgerichtet manipuliert und geschalten werden. Es konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass die hergestellten geladenen DW über eine Zeitspanne von mindestens zwei Monaten stabil sind und hierbei leitfähig bleiben. Die Leitfähigkeit der DW wurde weiterhin mittels Mikrowellenimpedanzmikroskopie untersucht. Dabei konnten DW-Leitfähigkeiten von 100 bis 1000 S/m für Mikrowellenfrequenzen von etwa 1GHz ermittelt werden.:1 INTRODUCTION 1 I THEORETICAL BASICS 5 2 FUNDAMENTALS 7 2.1 Ferroelectricity 7 2.1.1 Spontaneous polarization 8 2.1.2 Domains and domain walls 9 2.1.3 Charged domain walls 13 2.1.4 Conductive domain walls 16 2.2 Visualization of ferroelectric domains and domain walls 21 2.2.1 Light microscopy 22 2.2.2 Second-harmonic generation microscopy 22 2.2.3 Cherenkov second-harmonic generation microscopy 25 2.2.4 Optical coherence tomography 28 2.2.5 Piezo-response force microscopy 30 2.2.6 Ferroelectric lithography 31 2.2.7 Further methods 34 2.3 Lithium niobate and tantalate 37 2.3.1 General Properties 37 2.3.2 Stoichiometry 38 2.3.3 Optical properties 40 2.3.4 Intrinsic and extrinsic defects 43 2.3.5 Polarons 47 2.3.6 Ionic conductivity 51 3 METHODS 53 3.1 Sample Preparation 53 3.1.1 Poling stage 53 3.1.2 Thermal treatment 56 3.1.3 Ion slicing of LNO crystals 57 3.2 Atomic force microscopy 59 3.2.1 Non-contact and contact mode AFM microscopy 59 3.2.2 Piezo-response force microscopy (PFM) 60 3.2.3 Conductive atomic force microscopy (cAFM) 62 3.2.4 Scanning microwave impedance microscopy (sMIM) 63 3.2.5 AFM probes 66 3.3 Laser scanning microscope 67 3.4 Time-resolved luminescence spectroscopy 71 3.5 Energy-resolved photoelectron emission spectromicroscopy 72 II EXPERIMENTS 75 4 RESULTS 77 4.1 Three-dimensional profiling of domain walls 78 4.1.1 Randomly poled LNO and LTO domains 78 4.1.2 Periodically Poled Lithium Niobate 81 4.1.3 AFM-written Domains 83 4.1.4 Thermally treated LNO 84 4.1.5 Laser-written domains 86 4.2 Polarization charge textures 90 4.2.1 Random domains in Mg:LNO and Mg:LTO 90 4.2.2 Thermally-treated LNO 92 4.3 Quasi-phase matching SHG 92 4.4 Photoelectron microspectroscopy 97 4.5 Activated polaron transport 101 4.6 High voltage treated LNO 113 4.7 Conductive domain walls in exfoliated thin-film LNO 115 4.7.1 Conductance maps 116 4.7.2 Resistive switching by conductive domain walls 120 4.8 Microwave impedance microscopy 134 4.8.1 Finite-element method simulation 134 4.8.2 Scanning microwave impedance microscopy 136 5 conclusion & outlook 143 III EPILOGUE 147 a APPENDIX 149 a.1 Laser ablation dynamics on LNO surfaces 149 a.2 XPS across a conductive DW in LNO 150 a.3 XRD of thin-film exfoliated LNO 151 a.4 Domain writing in exfoliated thin-film LNO 152 a.5 Retention in conductance at DWs in thin-film exfoliated LNO 155 a.6 sMIM on DWs in thin-film exfoliated LNO 157 a.7 Domain inversion evolution under a tip by phase-field modeling 159 a.8 Current transients in exfoliated LNO 161 a.9 Surface acoustic wave excitation damping at DWs 162 a.10 Influence of UV illumination on domains in Mg:LNO 162 Acronyms 165 Symbols 169 List of figures 172 List of tables 176 Bibliography 177 Publications 225 Erklärung 23

Farbbilderzeugung mittels computergenerierter Hologramme

Die Projektion von mono¬chromatischen, zweidimensionalen Bildern mittels computer¬generierter Hologramme (CGH) ist ein bekanntes Verfahren, welches mehrere alleinstellende Vorteile besitzt (Schärfentiefe, Justagetoleranz, hohe Effizienz, Einfachheit des Aufbaus). Das Ziel der Arbeit ist die Erweiterung dieser Art der Projektion auf mehrfarbige Bilder bei Erhaltung der spezifischen Vorteile. Dazu werden drei verschiedene Ansätze theoretisch untersucht und experimentell realisiert. Im ersten Ansatz wird mittels einer Kombination aus wellenlängenselektiven dielektrischen Schichtspiegeln und reflektiven CGH ein gestapeltes Element entwickelt, welches die unabhängige Beeinflussung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erlaubt, wobei ein nahezu identischer Quellpunkt der Farbanteile erreicht werden kann und somit die Schärfentiefe vollständig erhalten bleibt. Im zweiten Ansatz, der sich durch große Einfachheit auszeichnet, wird die Dispersion der Grundfarben genutzt, um mittels eines gewöhnlichen monochromatischen CGH in einem off-axis Aufbau ein Farbbild zu generieren. Im dritten Ansatz wird das Konzept des CGH auf mehrere, in kurzem Abstand hintereinander angeordnete Ebenen (sog. Multi-Ebenen CGH), erweitert. Die Propagation des Lichtes zwischen den Ebenen erzeugt dabei eine komplexe Abhängigkeit der erzeugten Intensitätsverteilung von verschiedenen Parametern des optischen Aufbaus (z.B. Beleuchtungswellenlänge, Beleuchtungswinkel, Ebenenabstand). Mit diesem Ansatz wird die hocheffiziente Erzeugung von Farbbildern demonstriert. Für die Berechnung solcher multifunktionaler Multi-Ebenen CGH werden speziell erweiterte Algorithmen auf Basis des iterativen Fourier-Transformations Algorithmus (IFTA) entwickelt. Durch den Einsatz von Oversampling und Pixelform-Regeneration wird erstmals der Einfluss von Pixelform, Elementarzellenwiederholung und Form der Beleuchtungswelle auf die erzeugte Intensitätsverteilung untersucht

Farbbilderzeugung mittels computergenerierter Hologramme

Die Projektion von mono¬chromatischen, zweidimensionalen Bildern mittels computer¬generierter Hologramme (CGH) ist ein bekanntes Verfahren, welches mehrere alleinstellende Vorteile besitzt (Schärfentiefe, Justagetoleranz, hohe Effizienz, Einfachheit des Aufbaus). Das Ziel der Arbeit ist die Erweiterung dieser Art der Projektion auf mehrfarbige Bilder bei Erhaltung der spezifischen Vorteile. Dazu werden drei verschiedene Ansätze theoretisch untersucht und experimentell realisiert. Im ersten Ansatz wird mittels einer Kombination aus wellenlängenselektiven dielektrischen Schichtspiegeln und reflektiven CGH ein gestapeltes Element entwickelt, welches die unabhängige Beeinflussung der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erlaubt, wobei ein nahezu identischer Quellpunkt der Farbanteile erreicht werden kann und somit die Schärfentiefe vollständig erhalten bleibt. Im zweiten Ansatz, der sich durch große Einfachheit auszeichnet, wird die Dispersion der Grundfarben genutzt, um mittels eines gewöhnlichen monochromatischen CGH in einem off-axis Aufbau ein Farbbild zu generieren. Im dritten Ansatz wird das Konzept des CGH auf mehrere, in kurzem Abstand hintereinander angeordnete Ebenen (sog. Multi-Ebenen CGH), erweitert. Die Propagation des Lichtes zwischen den Ebenen erzeugt dabei eine komplexe Abhängigkeit der erzeugten Intensitätsverteilung von verschiedenen Parametern des optischen Aufbaus (z.B. Beleuchtungswellenlänge, Beleuchtungswinkel, Ebenenabstand). Mit diesem Ansatz wird die hocheffiziente Erzeugung von Farbbildern demonstriert. Für die Berechnung solcher multifunktionaler Multi-Ebenen CGH werden speziell erweiterte Algorithmen auf Basis des iterativen Fourier-Transformations Algorithmus (IFTA) entwickelt. Durch den Einsatz von Oversampling und Pixelform-Regeneration wird erstmals der Einfluss von Pixelform, Elementarzellenwiederholung und Form der Beleuchtungswelle auf die erzeugte Intensitätsverteilung untersucht

Transverse-mode selective resonant grating-mirrors for high power and high brightness emission

International audienceThe finite angular spectral width of a 2D resonant grating mirror is adjusted to select the fundamental transverse mode of a laser and to filter out higher order modes. The selection principle is explained phenomenologically on a simplified 1D model. The 2D design is made so as to sustain the large field concentration in the grating slab-waveguide mirror, and the technology permitting to obtain the resonant reflection within the gain bandwidth of two types of laser is described. The blank experimental measurements by means of a white light supercontinuum are shown to match the targeted specifications on the resonance spectral position and angular width

Segmented subwavelength silicon gratings manufactured by high productivity microelectronic technologies for linear to radial/azimuthal polarization conversion

International audienceA polarization rotation is realized by subwavelength binary gratings, where the round trip phases of thesmallest grating modes are fixed to the smallest possible integer numbers of 2π allowing a phase difference of πbetween TE and TM polarizations and almost 100% transmission. The principle is applied to a polarization transformationin the 1030 to 1064-nm wavelength range, using a segmented polarization rotating element convertinga linearly polarized incidence to a radial or azimuthal polarization distribution. The elevated costs of such kindsof polarization transformers based on assembled birefringent crystals are avoided by using mass-fabricationcompatible silicon-on-insulator technology on a wafer scale. It shows the general potential of microelectronictechnology, concerning the batch manufacturing of wavelength-scale diffractive, grating-based elements forprocessing free space waves

Nº 1)

ABSTRACT. We examined whether Anxiety Sensitivity (AS) and Experiential Avoidance (EA), two potentially relevant constructs in the evolution of anxiety and related disorders with significant implications for cognitive-behavioral treatments, differentially relate to symptom expressions of patients with panic disorder and agoraphobia. Within a multi-center study 369 patients meeting the DSM-IV-TR criteria for panic disorder with agoraphobia (PD/AG) completed the multidimensional Panic and Agoraphobia Scale (PAS), the Anxiety Sensitivity Index (ASI), the Acceptance and Action Questionnaire-II (AAQ-II) and the Beck Depression Inventory-II (BDI-II). Overlap, distinctiveness, and predictive validity of AS and EA were examined using explorative item analyses and multiple hierarchical regression analyses. AS and EA moderately correlated wit

Polaron-Mediated Luminescence in Lithium Niobate and Lithium Tantalate and Its Domain Contrast

In this review article, we discuss photoluminescence phenomena mediated by polarons in lithium niobate (LNO). At first we present the fundamentals on polaron states in LNO and their energy levels, i.e., on free and bound electron polarons, on hole polarons as well as on bipolarons. We discuss the absorption measurements on reduced as well as on doped LNO that made the characterization of the formed polaron states possible by their absorption bands. Next, we proceed by reporting on the two polaron-mediated photoluminescence bands that have been observed in LNO: (1) A near-infrared luminescence band in the range of 1.5 eV shows a mono-exponential decay and a strong dependence on iron doping. This luminescence is emitted by bound polarons returning from an excited state to the ground state. (2) A luminescence band at visible wavelengths with a maximum at 2.6 eV shows a stretched-exponential decay and is strongly enhanced by optical damage resistant doping around the doping threshold. This luminescence stems from the recombination of free electron and hole polarons. The next major topic of this review are domain contrasts of the visible photoluminescence that have been observed after electrical poling of the substrate, as singly inverted domains show a slightly reduced and faster decaying luminescence. Subsequent annealing results in an exponential decrease of that domain contrast. We show that this contrast decay is strongly related to the mobility of lithium ions, thus confirming the role of polar defect complexes, including lithium vacancies, for these domain contrasts. Finally we discuss the extension of our investigations to lithium tantalate (LTO) samples. While the results on the domain contrast and its decay are similar to LNO, there are remarkable differences in their luminescence spectra