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Korrelative in situ Licht- und Elektronenmikroskopie zur Untersuchung von funktionellen Nanodrähten
Full text linkMaterial science includes the characterisation of the physical behaviour as well as the development of novel structures and material compositions. These interrelating aspects are connected by the structure-property relationship, which describes the direct correlation of the microstructure and the functional properties. Facing the challenges of scarcity of fossil energies give rise to rethink on traditional energy generation. In order to fulfil the increasing demand for renewable energy sources and energy efficient solutions, sustainable technologies based on innovative materials with outstanding properties are needed. Therefore, novel nanomaterials are required, which push the limits of the material performance as far as possible and provide cutting-edge technical functionalities. One example of such a nanomaterial are percolated nanowire networks which are used as flexible and transparent electrodes. The device performance crucially depends on the electrical and mechanical properties of the single nanowires. Correlative microscopy in combination with in situ testing is key to characterise the microstructure on small length scales and to further interlink it with the functional properties. Corresponding to the emerging field of nanowire research, this work gives some novel insights into the growth behaviour, functional properties as well as the application-related sensing functionality of single nanowires. The nanowire study is based on correlative in situ light and electron microscopy, which enables a scale-bridging analysis in different environments and length scales.
The first part of the thesis has the focus on the growth behaviour of transition metal oxide nanowires. In general, the microstructure of nanowires depends on the growth mechanism and the synthesis routine. Hence, it is of great interest to control and further directly influence the growing nanostructures. The growth of molybdenum dioxide nanowires can be observed within an in situ heating stage in the light microscope. The direct correlation of temperature and the growth rate enables the calculation of the required activation energy for the nanowire growth process. The defect-free single crystalline structure of the nanowires is revealed by elaborated TEM analysis. The nanowires grow along three distinct directions and an oriented structuring is observed, which could be explained by a templated growth mechanism.
The middle part of the thesis describes the characterisation of the electrical and mechanical nanowire properties. The in situ measurements are performed in the electron microscope by using a micromanipulation system. Precise four-point probing reveal the metallic character of molybdenum dioxide nanowires and no conductivity loss caused by nanowire junctions is detected. Moreover, the field emitting properties are analysed. In the section dealing with the mechanical properties, different in situ techniques, such as resonance, bending and tensile tests, are applied to analyse the mechanical behaviour on small scales. Resonance measurements are a non-destructive method to characterise the Young`s modulus of nano-beams and can be seen as a dynamic bending test. The characteristic resonance vibration gives insights in the vibrational behaviour. An adapted top-view setup in the SEM reveals two orthogonal vibration direction, depending on the cross-sectional shape of the nanowire. Here, the assigned intrinsic quality factor depends on the surface quality and the microstructure. A correlative SEM and TEM approach is presented, to analyse the intrinsic factors of the nanowire damping behaviour in more detail. One major aspect in this section is the systematic study of the shape and size dependent elastic properties of nanowires. The combination of resonance measurements followed by subsequent tensile testing of the same nanowire allows the comparison of different load settings and a changing Young`s modulus (softening and stiffening regime) with decreasing size is revealed. Moreover, a clear impact of the nanowire shape is observed. Nanowires with rectangular cross-section have two different Young`s moduli extracted from measurements of nanowire resonances. In accordance with that, corresponding tensile tests on the same nanowires reveal an average “mixed” Young`s modulus. Different models like the surface elasticity and the couple stress theory are discussed to describe the observed effects.
The third part of the thesis presents a light microscopy approach to characterise the sensing properties of single nanowires in dependence of the gas atmosphere and pressure level. To take a step towards nanoscale resonant sensors, the damping effect caused by the interaction of the gas molecules with the nanowire has to be analysed. For this purpose, single nanowires are mounted in a compact gas chamber underneath the light microscope, which allows the observation of the changing resonance behaviour in dependence of the applied gas atmosphere (He, N2, Air, Ar) and pressure level. Within the molecular flow regime the measured quality factor scales with the pressure of the surrounding gas atmosphere. By using in situ resonance measurements, the pressure sensing capability of a single nanowire is demonstrated. Moreover, the damping behaviour is used to examine the molar mass of the gas atmosphere. Based on correlative electron and light microscopy data, the impact of intrinsic and extrinsic factors to the vibrational behaviour is discussed.
The last part of this thesis presents initial ideas for further research. First, a correlative microscopy approach is presented to characterise the mechanical behaviour of nanowires under realistic loading conditions. In the second part, an ultrafine force measurement based on nanowire cantilevers is presented. The resolvable force range (fN up to µN) depends on the properties of the chosen nanowire. In the last section, electrical measurements are performed during in situ heating experiments. The correlative in situ data can be used directly to interlink the changing conductivity with the evolving microstructure during heat treatment.Materialforschung stellt einen zentralen Bereich in der Wissenschaft dar und umfasst neben der Charakterisierung auch die Erforschung neuartiger Materialien. Die Mikrostruktur als auch die materielle Zusammensetzung beeinflussen maßgeblich die funktionellen Eigenschaften. Unter Berücksichtigung dieser Struktur-Eigenschaft Beziehung werden neue Werkstoffe entwickelt, welche den Anspruch an neuen Einsatzbereichen und Anwendungen erfüllen. Die Abkehr von fossilen Energiequellen hin zu erneuerbaren Energiegewinnung macht die Entwicklungen von nachhaltige Technologien basierend auf innovativen Materialien unabdingbar. Das Gebiet der Nanotechnologie umfasst die Herstellung und Charakterisierung von neuartigen Nanomaterialien, wie zum Beispiel Nanodrähte oder Nanopartikel, welche mindestens eine Abmessung in der Größenordnung von Nanometern aufweisen. Diese können herkömmliche makroskopische Werkstoffe in Bauelementen ersetzen und somit neue Funktionalitäten ermöglichen. Biegsame transparente Elektroden, bestehend aus einem perkolierten Nanodraht-Netzwerk, werden beispielsweise schon in modernen Displays oder organischen Solarzellen verwendet. Hierbei ersetzt die Nanostrukturierung das herkömmliche verwendete Material basierend auf dem seltenen Element Indium und ermöglicht gleichzeitig neue funktionelle Bauteileigenschaften. Die Leistungsfähigkeit der Elektrode hängt maßgeblich von den elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Einzeldrahtes ab. Um die Struktur-Eigenschaft Beziehung auf kleiner Längenskala zu untersuchen, wird korrelative Mikroskopie in Kombination mit in situ Experimenten verwendet.
Die vorliegende Arbeit ordnet sich in das Gebiet der Nanodraht-Forschung ein und lässt sich in drei Hauptaspekte untergliedern: Synthese von neuartigen Nanodrähten, Charakterisierung der funktionellen Eigenschaften sowie die Untersuchung von anwendungsbezogenen Funktionalitäten im Bereich der Sensor-Technik. Die Studie basiert auf korrelativer in situ Licht- und Elektronenmikroskopie und trägt mit neuen Forschungsergebnissen zum Gebiet der Nanostrukturforschung bei.
Der erste Teil der Arbeit umfasst die Synthese und Charakterisierung von neuartigen Nanodrähten. Hierbei wachsen Molybdändioxid- Nanodrähte unter kontrollierter thermischer Oxidation aus Molybdändisulfid-Schichtkristall-Flocken. Das Nanodrahtwachstum wird direkt mithilfe einer in situ Heizkammer für das Lichtmikroskop verfolgt. Dies ermöglicht eine Korrelation des Wachstumsverhalten mit der Temperatur und gibt Aufschluss über die spezifische Wachstumskinetik und Thermodynamik der Nanodrähte. Elektronenmikroskopie zeigt die einkristalline Struktur der gewachsenen Nanodrähte als auch das richtungsabhängige Wachstumsverhalten, welches durch die Struktur des Schichtkristalls vorgegeben wird.
Der Hauptteil der Arbeit beschreibt die Charakterisierung der Eigenschaften unterschiedlicher Nanodrähte und gliedert sich in elektrische sowie mechanische Tests. Die elektrischen Eigenschaften von einzelnen Nanodrähten wurde mithilfe einer Vier-Punkt Messung innerhalb des Rasterelektronenmikroskopes untersucht. Neben dem spezifischen Widerstand wurden auch Feldemissionmessungen durchgeführt. Die mechanischen Tests umfassen Biegeversuche, Zugversuche sowie Resonanzmessungen und wurden mithilfe von in situ Mikroskopie realisiert. Neben der Analyse des verändernden mechanischen Verhaltens auf kleiner Längenskala ermöglichen Resonanzmessungen eine genauere Betrachtung der Schwingungseigenschaften. Die Schwingungsrichtung an der jeweiligen Resonanzfrequenz hängt von der Querschnittsform des vibrierenden Nanodrahtes ab. Eine modifizierte Versuchsanordnung innerhalb des Elektronenmikroskops ermöglicht eine direkte Zuordnung orthogonaler Resonanzschwingungen. Der Gütefaktor (Q-Faktor) beschreibt hierbei die Schärfe des Resonanzpeaks und hängt von der Oberflächenbeschaffenheit und der Mikrostruktur ab. Um die intrinsische Einflussfaktoren auf die Resonanzschwingung näher zu untersuchen, wird ein systematischer Arbeitsablauf für eine korrelative raster- und transmissionselektronenmikroskopische Studie vorgestellt. Einen großen Teil der Arbeit im Bereich der Mechanik stellt die systematische Untersuchung der elastischen Nanodrahteigenschaften dar. Hierbei werden korrelative Resonanzmessungen und Zugversuche durchgeführt, um den Elastizitätsmodul vergleichend unter unterschiedlichen Belastungszuständen zu bestimmen. Neben der Größenskala des Nanodrahts (bekannt als „Size“-Effekt) hängt der Elastizitätsmodul auch von der Form seiner Querschnittsfläche ab. Nanodrähte mit einer rechteckigen Querschnittsfläche zeigen zwei unterschiedliche Moduli basierend auf beiden fundamentalen Resonanzfrequenzen. Die dazugehörigen Zugversuche ergeben einen gemittelten Elastizitätsmodul. Die experimentellen Ergebnisse können mithilfe eines Modell eingeordnet und diskutiert werden.
Der dritte Teil der Arbeit beschreibt eine funktionale Anwendung von einzelnen Nanodrähten als Gassensoren und nutzt dafür ihre hochempfindliches Resonanzverhalten. Mithilfe einer speziell entwickelten Dämpfungskammer für das Lichtmikroskop kann direkt das veränderte Schwingungsverhalten in Abhängigkeit der Umgebungsatmosphäre beobachtet werden. Der gemessene extrinsische Gütefaktor hängt hierbei vom Umgebungsdruck und der Zusammensetzung der Gasatmosphäre ab. In Kombination mit Resonanzmessungen im Elektronenmikroskop, werden die sensorischen Fähigkeiten einzelner Nanodrähte demonstriert.
Im Ausblick am Ende der Arbeit werden erste Ansätze und Ideen für zukünftige Forschungsarbeiten präsentiert. Als Erstes wird ein korrelativer licht- und elektronen-mikroskopischer Ansatz vorgestellt, welcher die Untersuchung des mechanischen Verhaltens von Nanodrähte unter anwendungsnahen Belastungszuständen ermöglicht. Als Zweites wird die methodische Entwicklung einer ultrafeinen Kraftmessung unter Verwendung von definierten Nanodrähten erläutert. Der dritte Punkt des Ausblicks behandelt elektrische Messungen während in situ Heizexperimenten. Der Ansatz ermöglicht eine direkte Korrelation der sich ändernden Leitfähigkeit in Abhängigkeit der temperaturbedingten mikrostrukturellen Veränderung
Charakterisierung der Bruchzähigkeit freistehender metallischer Dünnschichten mittels Bulge‐Experimenten
No full textMetallic thin films are nowadays frequently used as key components in microelectronic and microelectromechanical systems, so that the functionalities of these systems often depend on the structural integrity of the incorporated thin films. As a result, the fracture toughness of thin films becomes a very important design parameter as it quantifies their resistance to crack propagation.
This thesis explores why the fracture toughness of freestanding metallic thin films is surprisingly low in comparison to bulk metals and by which parameters it is affected. The fracture toughness of physical-vapor-deposited (PVD) freestanding metallic thin films was determined by bulge testing of previously notched membranes. The investigated films comprise polycrystalline gold films of 50 nm to 350 nm thickness, single-crystalline and polycrystalline silver films, and solid-solution hardened Au-Ag films. Thus, the obtained data allow for a comprehensive comparison of the fracture toughness of films with various micro-structures and properties. Complementary insights into the fracture mechanisms are gained by in-situ observations of deformation and crack propagation in an atomic force microscope.
An intrinsic thickness effect is found to be the reason for the generally low fracture toughness of metallic thin films. It is shown that the low fracture toughness is associated with an extremely small fracture process zone that can be traced back to out-of-plane components of plastic deformation that are by nature unconstrained in thin samples. For films with similar microstructure, a clear trend of increasing fracture toughness with increasing yield stress is revealed. This relationship is at first sight counterintuitive but can be accounted for by an increased resistance to local thinning in front of the crack tip which plays a decisive role in thin-film fracture. Based on these findings, suggestions are finally presented on how to improve the fracture toughness of metallic thin films.Metallische Dünnschichten finden mittlerweile häufig Anwendung in der Mikroelektronik und in mikroelektromechanischen Systemen. Eine zentrale Anforderung an die Dünnschicht-Komponenten ist dabei ihre strukturelle Integrität, womit die Bruchzähigkeit metallischer Schichten, die deren Widerstand gegen Rissfortschritt quantitativ beschreibt, zur wichtigen Kenngröße wird.
Diese Arbeit untersucht, weshalb die Bruchzähigkeit von freistehenden metallischen Dünnschichten im Vergleich zu makroskopischen Proben überraschend klein ist und durch welche Parameter sie beeinflusst wird. Dazu wurde die Bruchzähigkeit von freistehenden, durch physikalische Gasphasenabscheidung hergestellten Dünnschichten bestimmt, indem Bulge-Experimente an Membranen mit je einem zuvor eingebrachten Schlitz durchgeführt wurden. Die untersuchten Membranen umfassen polykristalline Goldschichten mit einer Dicke von 50 nm bis 350 nm, ein- und polykristalline Silberschichten sowie Au-Ag-Mischkristallschichten. Damit wird eine breite Datenbasis gelegt, anhand derer Dünnschichten mit verschiedener Mikrostruktur und deutlich unterschiedlichen Eigenschaften hinsichtlich ihrer Bruchzähigkeit verglichen werden können. Die quantitativen Messungen werden durch in-situ Beobachtungen im Rasterkraftmikroskop um Informationen zum Bruchmechanismus ergänzt.
Ein intrinsischer Dickeneffekt kann als Grund für die generell niedrige Bruchzähigkeit von metallischen Dünnschichten bestätigt werden. Es wird gezeigt, dass der niedrige Widerstand gegen Rissausbreitung mit einer sehr kleinen plastischen Zone einhergeht, deren räumliche Begrenzung wiederum auf plastische Verformung aus der Schichtebene heraus zurückzuführen ist. Diese kann in freistehenden Schichten im Gegensatz zu makroskopischen Proben unbeeinträchtigt stattfinden. Für Schichten mit ähnlicher Mikrostruktur steigt die Bruchzähigkeit deutlich mit ansteigender Fließspannung an. Dies scheint zunächst überhaupt nicht intuitiv, kann aber dadurch erklärt werden, dass eine hohe Fließspannung einer lokalen Dickenabnahme, die beim Bruch von duktilen Dünnschichten eine entscheidende Rolle spielt, entgegenwirkt. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse werden zuletzt Vorschläge dazu gemacht, wie die Bruchzähigkeit von metallischen Dünnschichten verbessert werden kann
Understanding twinning mechanism and measuring twinning stress of the Cantor high entropy alloy applying micromechanical testing
Full text linkStress and microstructural evolution of electroplated copper films
Full text linkUm die Komplexität und Multifunktionalität von Halbleiterbauelementen weiterentwickeln zu können, lag das Augenmerk auch im vergangenen Jahrzehnt auf einer fortschreitenden Miniaturisierung der zugrunde liegenden Strukturen. Die Realisierung von Bauelementen im Mikro-, Submikro- und Nanobereich erfordert eine Dickenreduzierung der eingesetzten dünnen Filme, wobei Größeneffekte bei solchen Systemen an Bedeutung gewinnen. Für die Entwicklung und Integration geeigneter und zuverlässiger dünner Schichten ist ein umfassendes Verständnis der Materialeigenschaften notwendig. Diese hängen von unterschiedlichen Faktoren wie Abscheidebedingungen, Filmdicke und Temperaturbehandlungsprozessen ab. Die Existenz von Größeneffekten aufgrund von reduzierten Schichtdicken und geometrischen Beschränkungen sowie deren Auswirkung auf das plastische Verformungsverhalten macht eine grundlegende Erforschung dieser Effekte erforderlich. Eine wesentliche Voraussetzung für die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften in dünnen Schichten ist eine geeignete Messanordnung zur Bestimmung der temperaturabhängigen mechanischen Filmspannungen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde deshalb ein modernes und innovatives Messgerät zur Filmspannungsmessung entwickelt. Ein Multi-Laser-System zur Erfassung der Substratkrümmung wurde mit einer Temperaturbehandlungskammer kombiniert, in der schnelle und kontrollierte Temperaturänderungen auf der untersuchten Probe ermöglicht wurden. Damit konnte die Entwicklung der mechanischen Spannungen in metallischen Dünnschichtsystemen als Funktion von Temperatur und Zeit bestimmt werden.In dieser Doktorarbeit wurde das mechanische und thermo-mechanische Verhalten von elektro-chemisch abgeschiedenen Kupferschichten erforscht, wobei die Schwerpunkte auf den Aspekten Mikrostruktur, Filmdicke und Temperaturbehandlung lagen. Die Veränderungen der mechanischen Spannungen bei Schichtdicken von 1,5µm bis 20µm wurden mit Hilfe der Messung der Substratkrümmung systematisch untersucht. Die Kupferschichten zeigten nach der elektro-chemischen Abscheidung und Lagerung bei Zimmertemperatur ein auffälliges "self-annealing" Verhalten. Dabei wurden signifikante Änderungen der Mikrostruktur und des elektrischen Schichtwiderstands beobachtet. Zum ersten Mal konnten eindeutig verschiedene Tendenzen bei dünnen und dicken Kupferschichten hinsichtlich der mechanischen Spannungsentwicklung nachgewiesen werden.Dieser Größeneffekt im Verhalten der mechanischen Spannungen konnte durch die konkurrierenden Mechanismen von Kornwachstum und Versetzungsplastizität erklärt werden. Die experimentellen Messwerte und die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten analytischen Modelle wiesen dabei eine gute Übereinstimmung auf. Des Weiteren wurden die thermisch induzierten Spannungsänderungen in elektro-chemisch abgeschiedenen Kupferschichten im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und 600°C untersucht. Die nach den Temperaturzyklen auf verschiedene Anlasstemperaturen gemessenen Spannungswerte können nicht mit der erwarteten klassischen Hall-Petch-Beziehung beschrieben werden.Kornwachstum, Versetzungsplastizität oder sogar Diffusionskriechen beeinflussen abwechselnd die Entwicklung der mechanischen Spannung während des Temperprozesses, was dazu führt, dass die Hall-Petch-Beziehung außer Kraft gesetzt wird.<br /
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Quantum mechanically guided design of mechanical properties and topology of metallic glasses
Full text linkMetallic glasses are promising structural materials due to their unique property combinations such as high fracture toughness and high strength. For structural applications and processing, the coefficient of thermal expansion is an important design parameter. Here, it is demonstrated that predictions of the coefficient of thermal expansion for metallic glasses by density functional theory based ab initio calculations are efficient both with respect to time and resources. The coefficient of thermal expansion is predicted by an ab initio based method utilising the Debye-Grüneisen model for a Pd-based metallic glass, which exhibits a pronounced medium range order. The predicted coefficient of thermal expansion of 3.4∙10−5 K−1 at room temperature iscritically appraised by in situ synchrotron X-ray diffraction and excellent agreement is observed. Through this combined theoretical and experimental research strategy, the feasibility to predict the coefficient of thermal expansion from the ground state structure of a metallic glass until the onset of structural changes is shown. This strategy provides a method to efficiently probe a potentially vast number of metallic glass alloying combinations regardingthermal expansion. For the application of metallic glasses as structural materials, high fracture toughness is crucialto avoid catastrophic failure of the material in a brittle manner. One fingerprint for fracture toughness in metallic glasses is the fraction of hybridized bonds, which is affected by alloyingPd57.4Al23.5Y7.8M11.3 with M = Fe, Ni, Co, Cu, Os, Ir, Pt, and Au. It is shown that experimental fracture toughness data is correlated to the fraction of hybridized bonds which scale with the localized bonds at the Fermi level. Thus, the localized bonds at the Fermi level are utilized quantitatively as a measure for fracture toughness. Based on ab initio calculations, the minimum fraction of hybridized bonds was identified for Pd57.4Al23.5Y7.8Ni11.3. According to the ansatz that the crystal orbital overlap population at the Fermi level scales with fracture toughness, for Pd57.4Al23.5Y7.8Ni11.3 a value of around 95 ± 20 MPa·m0.5 is predicted quantitatively for the first time. Consistent with this prediction, in micro-mechanical beam bending experiments Pd57.4Al23.5Y7.8Ni11.3 thin films show pronounced plasticity and absence of crack growth. As the properties of metallic glasses depend on the electronic structure, which in turn is definedby chemical composition, the influence of metalloids such as B on glass transition, topology, magnetism, and bonding is investigated systematically for B concentrations x = 2 to 92 at.% inthe (Co6.8±3.9Ta)100-xBx system. From an electronic structure and coordination point of view, theB concentration range is divided into three regions: Below 39 ± 5 at.% B, the material is a metallic glass due to the dominance of metallic bonds. Above 69 ± 6 at.%, the presence of an icosahedra-like B network is observed. As the B concentration is increased above 39 ± 5 at.%,the B network evolves while the metallic coordination of the material decreases until the Bconcentration of 69 ± 9 at.% is reached. Hence, a composite is formed. It is evident that, based on the B concentration, the ratio of metallic bonding to icosahedral bonding in the compositecan be controlled. It is proposed that, by tuning the coordination in the composite region, glassy materials with defined plasticity and processability can be designed. While it is accepted that the plastic behaviour of metallic glasses is affected by their free volume content, the effect thereof on chemical bonding has not been investigated systematically. According to electronic structure analysis, the overall bond strength is not significantly affected by the free volume content. However, with increasing free volume content, the average coordination number decreases. Furthermore, the volume fraction of regions containing atoms with lower coordination number increases. As the local bonding character changes from bonding to anti-bonding with decreasing coordination number, bonding is weakened in the volume fraction of lower coordination number. During deformation, the number of strong, short-distance bonds decreases more for free volume containing samples than for samples without free volume, resulting in additional bond weakening. Thus, it is shown that the introduction of free volume causes the formation of volume fractions oflower coordination number resulting in weaker bonding and proposed that this is the electronic structure origin of the enhanced plastic behaviour reported for glasses containing free volume
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dislocations in complex intermetallic phases – deformation mechanisms determination by nano-mechanical testing
No full textLaves phases represent a class of intermetallic compounds with unique structures and properties. Exploring these phases can lead to the discovery of novel materials with desirable characteristics for various applications, such as in the aerospace, automotive, and electronics industries. Interesting are these for multi-component alloy systems like the Mg-Al-Ca, to strengthen the main magnesium (Mg) matrix. By studying their formation and properties, researchers can optimise alloy compositions for specific purposes, such as enhancing corrosion resistance, improving mechanical properties, or reducing material costs. Especially to be able to investigate this system and the interaction of the main matrix with the Laves phases, the properties of Laves phases must be unravelled to get more knowledge in terms of plasticity and mechanical properties, to have further the ability to understand the interaction. Investigating different compositions of Laves phases contributes to our understanding of phase stabilityand the influence of chemistry on the mechanical properties. This knowledge is crucial for predicting the behaviour of materials under different conditions. The overarching goal of this thesis is to get more insights into the dislocation behaviour of the formed Laves phases of the Mg-Al-Ca system, namely the hexagonal C14 CaMg2 and the cubic C15 CaAl2 Laves phase. Therefore, this thesis was subdivided into sub-goals: i) which slip systems can be activated, ii) the influence of the temperature and the local chemistry on the dislocation behaviour, and iii) the attempt to answer the question if the findings of mechanical properties and dislocation behaviour and their changes with temperature and local chemistry can be transferred to similar stacked phases and furthermore be generalisable for Laves phases at all. The possible slip systems were analysed by a correlative investigation of the surface traces around indentation marks. Therefore, the grain orientations (using electron backscatter diffraction(EBSD)) were taken and aligned with secondary electron (SE) images of forming slip traces around an indentation mark. Transmission electron microscopy (TEM) analyses have identified new slip planes {112}, {113}, {114}, {115}, {116}, and {1 1 11}, summarized as the {11n} planes, with a Burgers vecto
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