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Kleinstrukturen im Raum Ingolstadt: Schutz- und Zeigerwert Teil I: Hochstaudenfluren an Entwässerungsgräben
(1983)
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Barbara Ruthsatz
- Aus dem unteren Paartal und dem Ostteil des Donaumooses bei Ingolstadt an der Donau werden die Pflanzengesellschaften und Standorte der Hochstaudenfluren an Entwässerungsgräben beschrieben. Es sind Mädesüß-Uferfluren, die auf Grund der unterschiedlich starken Eutrophierung von Seiten der Landwirtschaft und der Siedlungsabwässer mehr oder weniger stark von nitrophilen Kräutern durchsetzt oder beherrscht werden. Solche Hochstaudenfluren an vom Menschen geschaffenen Gräben erhöhen, ähnlich wie Ackerraine und Feldwegränder, die Struktur- und Artenvielfalt der Kulturlandschaft. Viele der an den nährstoffärmeren Gräben wachsenden Arten sind schon selten geworden oder sogar vom Aussterben bedroht. Es sind die letzten Rückzugsstandorte für einige Arten, die früher in Auen und Moorlandschaften häufig waren. Das Eindämmen oder Vermeiden von Dünger- und Abwasserbelastung der Gräben würde sowohl der abflußmindernden Verkrautung entgegenwirken als auch den konkurrenzschwachen Arten von mageren Naßstandorten das Überleben ermöglichen. Es werden Vorschläge für entsprechende Pflegemaßnahmen gemacht.
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Pflanzengesellschaften Bornholms
(1983)
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Fritz Runge
- Die weitaus meisten Assoziationen der Ostseeinsel Bornholm weichen in ihrer Artenkombination kaum von denen des zentralen und südlichen Mitteleuropa ab. Lediglich die Tetragonolobus-, die Crambe maritima- und die Sedum anglicum-Gesellschaft sowie eine zum Geranion sanguinei gehörende Assoziation dürften für das nördliche Mitteleuropa bezeichnend sein.
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El limite occidental del pastizal pampeano
(1983)
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Rolando J.C. Leon
David L. Anderson
- Sobre la base de estudios fisonómicos y cartográficos recientes de la vegetación de las provincias de San Luis y de La Pampa, se propone un nuevo trazado del limite occidental del pastizal pampeano. Un análisis preliminar del material fitosociológico existente y de los conocimientos sobre la dinámica de las comunidades de la región, en relación con el uso pas-turil y agrícola, permite postular al pastizal considerado como integrante del Distrito Psamofitico de la Provincia Pampeana. Se considera la temprana colonización arbórea del pastizal y se la relaciona con los disturbios provocados por los rodeos vacunos movilizados por los indígenas durante el siglo pasado Se señala la relación que tienen los fundamentos que se esgrimieron para el cambio del limite fitogeográfico con la forma de encarar los problemas que derivan de la invasión de Geoffroea decorticans y de Prosopis caldenia sobre parte del área de pastizales, por influencia antrópica.
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Zur Gliederung von Pflanzengesellschaften - Ein Diskussionsbeitrag
(1995)
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Rudolf Schubert
- Ausgehend von der für eine Assoziation notwendigen charakteristischen Arten- bzw. Artengruppenkombination wird vorgeschlagen, daß für die Festlegung der Rangstufe einer Vegetationseinheit die diagnostisch wichtige Artenkombination herangezogen wird. Zu ihr gehören: die Charakterarten; hochstete Arten mit hohem Strukturwert; hochstete Differentialarten zur floristisch nächstähnlichen Vegetationseinheit. Zur besseren und ökologisch sinnvolleren Verwendung von Charakterarten werden die Vorschläge zur Einschränkung ihres Gültigkeitsbereiches auf verschiedene Formationen und Erdräume begrüßt. Es werden als Formationsbereiche vorgeschlagen: Wälder; Gebüsche und Zwergstrauchheiden; Grasländer, Kraut- und Pionierfluren; Wasserpflanzengemeinschaften; Kryptogamengemeinschaften. Für Europa werden als pflanzengeographische Gültigkeitsbereiche vorgeschlagen: Makaronesisch-Mediterrane Region; Pontisch-Südsibirische Region; Orientalisch-Turanische Region; Mitteleuropäische Region; Zirkumboreale Region; Zirkumarktische Region.
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Ab-initio simulations of pressure effects on structural and electronic properties of iron based superconductors
(2014)
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Milan Tomic
- The ab-initio molecular dynamics framework has been the cornerstone of computational solid state physics in the last few decades. Although it is already a mature field it is still rapidly developing to accommodate the growth in solid state research as well as to efficiently utilize the increase in computing power. Starting from the first principles, the ab-initio molecular dynamics provides essential information about structural and electronic properties of matter under various external conditions. In this thesis we use the ab-initio molecular dynamics to study the behavior of BaFe2As2 and CaFe2As2 under the application of external pressure. BaFe2As2 and CaFe2As2 belong to the family of iron based superconductors which are a novel and promising superconducting materials. The application of pressure is one of two key methods by which electronic and structural properties of iron based superconductors can be modified, the other one being doping (or chemical pressure). In particular, it has been noted that pressure conditions have an important effect, but their exact role is not fully understood. To better understand the effect of different pressure conditions we have performed a series of ab-initio simulations of pressure application. In order to apply the pressure with arbitrary stress tensor we have developed a method based on the Fast Inertial Relaxation Engine, whereby the unit cell and the atomic positions are evolved according to the metadynamical equations of motion. We have found that the application of hydrostatic and c axis uniaxial pressure induces a phase transition from the magnetically ordered orthorhombic phase to the non-magnetic collapsed tetragonal phase in both BaFe2As2 and CaFe2As2. In the case of BaFe2As2, an intermediate tetragonal non-magnetic tetragonal phase is observed in addition. Application of the uniaxial pressure parallel to the c axis reduces the critical pressure of the phase transition by an order of magnitude, in agreement with the experimental findings. The in-plane pressure application did not result in transition to the non-magnetic tetragonal phase and instead, rotation of the magnetic order direction could be observed. This is discussed in the context of Ginzburg-Landau theory. We have also found that the magnetostructural phase transition is accompanied by a change in the Fermi surface topology, whereby the hole cylinders centered around the Gamma point disappear, restricting the possible Cooper pair scattering channels in the tetragonal phase. Our calculations also permit us to estimate the bulk moduli and the orthorhombic elastic constants of BaFe2As2 and CaFe2As2.
To study the electronic structure in systems with broken translational symmetry, such as doped iron based superconductors, it is necessary to develop a method to unfold the complicated bandstructures arising from the supercell calculations. In this thesis we present the unfolding method based on group theoretical techniques. We achieve the unfolding by employing induced irreducible representations of space groups. The unique feature of our method is that it treats the point group operations on an equal footing with the translations. This permits us to unfold the bandstructures beyond the limit of translation symmetry and also formulate the tight-binding models of reduced dimensionality if certain conditions are met. Inclusion of point group operations in the unfolding formalism allows us to reach important conclusions about the two versus one iron picture in iron based superconductors.
And finally, we present the results of ab-initio structure prediction in the cases of giant volume collapse in MnS2 and alkaline doped picene. In the case of MnS2, a previously unobserved high pressure arsenopyrite structure of MnS2 is predicted and stability regions for the two competing metastable phases under pressure are determined. In the case of alkaline doped picene, crystal structures with different levels of doping were predicted and used to study the role of electronic correlations.
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Energy- and cost-efficient Lattice-QCD computations using graphics processing units
(2014)
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Matthias Bach
- Quarks and gluons are the building blocks of all hadronic matter, like protons and neutrons. Their interaction is described by Quantum Chromodynamics (QCD), a theory under test by large scale experiments like the Large Hadron Collider (LHC) at CERN and in the future at the Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at GSI. However, perturbative methods can only be applied to QCD for high energies. Studies from first principles are possible via a discretization onto an Euclidean space-time grid. This discretization of QCD is called Lattice QCD (LQCD) and is the only ab-initio option outside of the high-energy regime. LQCD is extremely compute and memory intensive. In particular, it is by definition always bandwidth limited. Thus—despite the complexity of LQCD applications—it led to the development of several specialized compute platforms and influenced the development of others. However, in recent years General-Purpose computation on Graphics Processing Units (GPGPU) came up as a new means for parallel computing. Contrary to machines traditionally used for LQCD, graphics processing units (GPUs) are a massmarket product. This promises advantages in both the pace at which higher-performing hardware becomes available and its price. CL2QCD is an OpenCL based implementation of LQCD using Wilson fermions that was developed within this thesis. It operates on GPUs by all major vendors as well as on central processing units (CPUs). On the AMD Radeon HD 7970 it provides the fastest double-precision D= kernel for a single GPU, achieving 120GFLOPS. D=—the most compute intensive kernel in LQCD simulations—is commonly used to compare LQCD platforms. This performance is enabled by an in-depth analysis of optimization techniques for bandwidth-limited codes on GPUs. Further, analysis of the communication between GPU and CPU, as well as between multiple GPUs, enables high-performance Krylov space solvers and linear scaling to multiple GPUs within a single system. LQCD calculations require a sampling of the phase space. The hybrid Monte Carlo (HMC) algorithm performs this. For this task, a single AMD Radeon HD 7970 GPU provides four times the performance of two AMD Opteron 6220 running an optimized reference code. The same advantage is achieved in terms of energy-efficiency. In terms of normalized total cost of acquisition (TCA), GPU-based clusters match conventional large-scale LQCD systems. Contrary to those, however, they can be scaled up from a single node. Examples of large GPU-based systems are LOEWE-CSC and SANAM. On both, CL2QCD has already been used in production for LQCD studies.
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Existenz, Tod und Absurdität in der frühen Prosa von
Thomas Bernhard
(2014)
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Manuel Muhl
- In dieser Arbeit setze ich mich mit den Themen Existenz, Tod und Absurdität in Thomas Bernhards Romanen 'Frost' und 'Verstörung' auseinander. Da beide Texte viele inhaltliche und formale Ähnlichkeiten aufweisen, bieten sie sich als Gegenstand für eine einzelne Analyse an. 'Frost' wurde 1963 veröffentlicht, 'Verstörung' 1967. Es sind die ersten umfangreichen Prosawerke Bernhards. Zuvor erschienen hauptsächlich Gedichte und kürzere Prosatexte. Thomas Bernhard lässt sich literarhistorisch als kanonisierter1 Autor der Moderne charakterisieren.
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Natural fractionation of uranium isotopes
(2013)
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Janine Noordmann
- Das Thema dieser Arbeit war die Untersuchung der natürlichen Variationen von den zwei primordialen Uranisotopen (238U und 235U) mit einem Schwerpunkt auf Proben, die (1) die kontinentale Kruste und ihre Verwitterungsprodukte (d.h. Granite, Shales und Flusswasser) repräsentieren, (2) Produkte der hydrothermalen Alteration vom mittelozeanischen Rücken widerspiegeln (d.h. alterierte Basalte, Karbonatgänge und hydrothermales Wasser) und (3) aus abgegrenzten euxinischen Becken (d.h. Proben aus der Wassersäule und den dazugehörigen Sedimenten) stammen. Das allgemeine Ziel war das Verständnis, unter welchen Bedingungen und Mechanismen eine Fraktionierung der zwei häufigsten Uranisotope (238U und 235U) in der Natur erfolgt, zu verbessern.
Die untersuchten Haupt- und Nebenflüsse unterscheiden sich sowohl in Ihrer Urankonzentration (c(U)) als auch in Ihrer Uranisotopenzusammensetzung (δ238U), wobei die Nebenflüsse eine geringere Urankonzentration (0.87 nmol/kg bis 3.08 nmol/kg) und eine schwerere Uranisotopenzusammensetzung aufweisen (-0.29 ‰ bis +0.01 ‰ im δ238U) im Vergleich zu den Hauptflüssen (c(U) = 5.19 nmol/kg bis 11.69 nmol/kg und d238U = -0.31 ‰ bis +0.13 ‰) aufweisen. Die untersuchten Gesteinsproben fallen alle in einen recht schmalen Bereich von δ238U, zwischen -0.45 ‰ und -0.21 ‰, mit einem Durchschnittswert von -0.30 ‰ ± 0.04 ‰ (doppelte Standardabweichung). Deren Uranisotopenvariationen sind unabhängig von der Urankonzentration (11.8 µg/g bis 1.3 µg/g), dem Alter (3.80 Ga bis 328 Ma), der Probenlokalität und Grad der Differenzierung. Basierend auf den Ergebnissen der Hauptflüsse, die die Uranhauptquelle für den Ozean darstellen, schlagen wir für zukünftige Berechnungen in der Massenbilanz des Urans einen neuen Wert als beste Abschätzung für die Quelle des Urans im Ozean vor, δ238U = -0.23 ‰.
Die Produkte der hydrothermalen Alteration, alterierte Basalte und Kalziumkarbonatgänge, zeigten etwas stärkere Isotopenvariationen (δ238U zwischen -0.63 ‰ und +0.27 ‰) als erwartet und die hydrothermalen Fluide wiesen eine etwas leichtere Uranisotopenzusammensetzung als Meerwasser ((-0.43 ± 0.25) ‰ vs. (-0.37 ± 0.03) ‰) auf. Diese Ergebnisse sind in Übereinstimmung mit einem Modell, dass annimmt, dass die beobachtete Isotopenfraktionierung hauptsächlich ein Ergebnis von Redoxprozessen ist, z.B. die partielle Reduktion von löslichem UVI aus dem Meerwasser während der hydrothermalen Alteration, was zu einer Anreicherung der schweren Uranisotope in der reduzierten Uranspezies (UIV) führt und 2) das bevorzugte Entfernen von UIV aus den hydrothermalen Fluid und der Einbau in die alterierte ozeanische Kruste. Durch diesen Prozess wird das hydrothermale Fluid an schweren Uranisotopen verarmt und somit würden auch die alterierten Basalte und Karbonate ein niedriges δ238U aufweisen, wenn sie mit dem isotopisch leichten hydrothermalen Fluid in Kontakt gekommen sind.
Die Untersuchung von Wasser- und Sedimentproben aus der Ostsee und dem anoxischen Kyllaren Fjord (Norwegen) auf deren Uran- und Mo-Isotopenzusammensetzung zeigte, dass die Uranisotopenzusammensetzung der Sedimente abhängt von (1) dem Ausmaß des Uranaustrags aus der Wassersäule (in einer ähnlichen Art und Weise wie bei den Molybdänisotopen) und (2) der Sedimentationsrate, d.h. der Fraktion von authigenem- relativ zum dedritischen Uran in den Sedimenten. Aufgrund der hohen Sedimentationsrate zeigen die Sedimente aus dem Kyllaren Fjord nur eine moderate authigene Urananreicherung und eine leichtere Uranisotopenzusammensetzung als Sedimente aus dem Schwarzen Meer. In den anoxischen Becken der Ostsee erfolgt dagegen eine starke Mo- und schwache U-Isotopenfraktionierung zwischen Wasser und Sediment. Durch die regelmäßigen auftretenden Spülereignisse mit sauerstoffreichem Wasser wurden vermutlich die ursprünglichen anoxischen Mo- und U-Isotopensignaturen der Sedimente verändert. Demzufolge müssen die Sedimente durchgehend anoxischen Bedingungen ausgesetzt sein, um eine Mo- und U-Isotopensignatur von den Redoxbedingungen während der Ablagerungen zu speichern.
Der Vergleich zwischen Molybdän- und Uranisotopen in der Ostsee und dem anoxischen Kyllaren Fjord zeigte, dass sich Uran- und Molybdänisotope in stark euxinischen Wassersäulen (c(H2S) > 11 µmol/L) entgegengesetzt verhalten. Dementsprechend ergänzen sich die beiden Isotopensysteme und können genutzt werden, um die Ablagerungsbedingungen in abgeschlossenen Becken und die Redoxentwicklung des Paläoozeans zu untersuchen.
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Untersuchungen zu Aufbau, Stratigraphie und Genese von Nehrungshaken am Beispiel der Nordseeinseln Sylt und Amrum : eine Methodenkombination aus Georadar und sedimentologischen Analysen
(2015)
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Tanja Tillmann
- Barriereinseln und Nehrungshaken, geformt durch eine Kombination aus Wind, Wellen, Strömung und Küstenlängstransport gelten als geologisch junge und morphologisch hoch aktive Küstenbereiche und variieren häufig in Ursprung, Genese und Entwicklung. Bisherige Untersuchungen zur Stratigraphie dieser durch engräumige Fazieswechsel geprägten Sedimentationsräume basieren häufig allein auf Bohrungen. Daher sind die interne sedimentologische Struktur und die Prozesse, die zur Entwicklung von Barriereinseln und Nehrungshaken geführt haben, oftmals unzureichend untersucht.
Ziel der folgenden Studie war es, anhand hochauflösender Georadarmessungen (GPR) und Bohrungen die Entstehung und interne sedimentäre Architektur der Nehrungshaken von Sylt und Amrum zu rekonstruieren. Durch die Korrelation von Sediment- und Radarfazies konnten über den bisherigen Kenntnisstand hinaus wertvolle, sich ergänzende Informationen zur Geologie des oberflächennahen Untergrundes der Inseln Sylt und Amrum gewonnen werden. Auf dieser Grundlage wurden für den Süden Sylts, die Westküste von Amrum und den Norden Amrums stratigraphische Modelle entwickelt, die schematisch den sedimentologischen Aufbau, die geomorphologisch-geologische Genese und die am Aufbau beteiligten Prozesse zusammenfassen. Die Einordnung in einen absoluten Zeitrahmen wurde durch Datierungen (AMS Radiokohlenstoff-Methode, Aminosäure-Racemisierungs-Methode) ermöglicht.
Die Ergebnisse sind als Beispiel für die Heterogenität und Individualität von Nehrungshaken und Barriereinseln zu sehen. Es konnte gezeigt werden, dass Nehrungshaken hinsichtlich ihres Aufbaus, ihrer sedimentären Struktur sowie den Prozessen ihrer Entstehung sehr unterschiedlich sind.
Mit Ausnahme der heutigen Dünen zeigt die Stratigraphie der Ansatzzone des südlichen Nehrungshakens von Sylt an den zentralen Inselgeestkern südlich der Ortschaft Rantum insgesamt eine Vergröberungs-Sequenz von tonigem Mischwatt im Liegenden über Sandwatt bis zu den gröberen washover-Schichten im Hangenden. Eine Besonderheit und regionale Abweichung stellt die Stratigraphie bei Puan Klent/Thörnhörn dar. Dort wurde im Liegenden der Watt-Fazies ein fossiler Strandhaken nachgewiesen.
Die transgressive Sequenz der Ansatzzone des südlichen Nehrungshakens von Sylt bei Rantum auf Sylt ist kennzeichnend für eine landwärts gerichtete Wanderungsbewegung der Inselbarriere unter steigendem Meeresspiegel. Das Resultat des als „barrier rollover“ bezeichneten morphologischen Prozesses ist die allmähliche Erosion der westlichen Barrierefront. Das erodierte Sediment der Westküste wurde entweder durch overwash-Prozesse im rückwärtigen Inselbereich als washover fan abgelagert oder gelangte in den Küstenlängstransport, wurde zur Inselspitze transportiert und dort akkumuliert. Diese führte allmählich zum Wachstum und zur Progradation der südlichen Inselspitze (Hörnum Odde) in die sich südlich anschließende Tiderinne des Hörnum-Tiefs. Zahlreiche Erosionsdiskordanzen unterhalb des heutigen Meeresspiegels markieren ursprüngliche Inselspitzenendpositionen (time lines) und sind auf hochenergetische Sturmflutereignisse zurückzuführen. Die time lines werden nach Süden hin jünger und zeichnen unterschiedliche Stadien der Progradation nach, die ein episodisches Wachstum der Inselspitze in Abhängigkeit von der Sedimentverfügbarkeit und der Sturmflutintensität belegen. Alte Erosionsdiskordanzen belegen die frühe submarine Genese der Hörnum Odde. Ein starkes Wachstum der südlichen Inselspitze Sylts lässt sich im Mittelalter nachweisen.
Sturmfluten führten zudem immer wieder zu overwash-Prozessen und Überschwemmungen der noch jungen Inselspitze. Dies belegen ältere washover-Ablagerungen, die in unterschiedlichen Phasen der Nehrungshakenentwicklung nachgewiesen werden konnten. Rezente overwash-Prozesse sind auf die heutigen Dünen beschränkt und wurden in dieser Arbeit mit der Fragestellung untersucht, ob und inwieweit das Georadar als Methode zur Prospektion von washover-Sedimenten herangezogen werden kann.
Die unmittelbare Nachbarschaft der beiden Nehrungshaken von Sylt und Amrum lässt einen ähnlichen sedimentären Aufbau, eine analoge Genese in einem einheitlichen Prozess-System sowie ein vergleichbares Alter vermuten. Durch die Untersuchungen im Norden von Amrum sollte festgestellt werden, in wie weit das für die Hörnum Odde nachgewiesene Zusammenspiel von Küstenlängstransport, Progradation, sturmflutbedingten overwash-Prozessen und die zeitliche Unterbrechung des Längenwachstums durch Sturmfluterosion auch für Amrum zutrifft. Entgegen der Erwartungen unterscheidet sich der nördliche Nehrungshaken der Insel Amrum signifikant vom südlichen Nehrungshaken der Nachbarinsel Sylt.
Studien zur Landschaftsentwicklung an der Westküste Amrums wurden in einem Modell zusammengefasst, dass die Sedimentationsbedingungen, die im Westküstenvorfeld herrschten bevor der Kniepsand an die Insel heranwanderte, beschreibt. Auf der Landoberfläche des ertrinkenden saaleeiszeitlichen Geestkerns wurden zu Beginn der Flandrischen Transgression feinkörnige Sedimente eines Misch- und Schlickwatts abgelagert. Es ist davon auszugehen, dass der damals noch weit vor der Küste Amrums liegende Kniepsand eine Barriere bildete und so an der heute hochenergetischen Westküste für strömungsberuhigte Sedimentationsbedingungen sorgte. Ein weiteres Modell beschreibt den Andockmechanismus des Kniepsandes an die Insel Amrum. Durch die Anlagerung des ehemaligen Außensandes und den damit einhergehenden Sedimentinput wurden die Bedingungen für eine großflächige Dünenbildung geschaffen.
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Breitbandige, zeitaufgelöste Spektroskopie als empfindliche Methode zur Beobachtung von biomolekularer Dynamik
(2014)
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Peter P. Trojanowski
- In dieser Arbeit wurden zwei Themenblöcke bearbeitet. Zum einen der Aufbau und die Charakterisierung des Kerr-Schalters, einer Anlage zur Messung von Fluoreszenz mit einer Zeitauflösung im Femtosekundenbereich. Zum anderen die Charakterisierung von pyrenmodifizierten Nukleobasen, sowie deren Anwendung in einem neomycinbindenden Aptamer.
