Mechanische Charakterisierung einzelner & periodisch angeordneter nanoskaliger GaAs-Säulen:
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2011
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1 EINLEITUNG 1
2 MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG EINZELNER MIKRO-/NANOSAEULEN 5
2.1 GAAS-SAEULENGEOMETRIE 5
2.1.1 HERSTELLUNG 5
2.1.2 PROBENDESIGN UND SAEULENGEOMETRIE EINZELNER SAEULEN 6
2.2 DETEKTIONSAUFBAU 8
2.2.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 8
2.2.2 REFLEXIONSDETEKTIONSAUFBAU 9
2.3 FDTD-SIMULATIONEN 10
2.4 EXPERIMENTELLE CHARAKTERISIERUNG DER DETEKTIONSMETHODE 14
2.4.1 SENSITIVITAET DER REFLEXIONSDETEKTION 20
2.5 MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG 25
2.5.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION ZUM NANOMECHANISCHEN ANTRIEB . . 25
2.5.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DER EIGENFREQUENZEN 26
2.5.3 GEOMETRIEABHAENGIGKEIT DER DAEMPFUNG 28
2.5.4 UMGEBUNGSDRUCKABHAENGIGKEIT DER DAEMPFUNG 29
2.6 BESTIMMUNG DES ^-MODULS UND DER FEDERHAERTE 33
2.6.1 EIGENFREQUENZ VON ZYLINDERN MIT K 0.1 33
2.6.2 AUSWERTUNG DER MESSDATEN NACH EULER-BERNOULLI PLUS SCHER
VERFORMUNG 38
2.6.3 EIGENFREQUENZ INVERTIERT KONISCHER ZYLINDER MIT K 0.1 ... 39
2.6.4 VERGLEICH
W-MODELLE MIT FEM-SIMULATIONEN 43
2.6.5 AUSWERTUNG DES. E-MODULS FUER K 0.1 44
2.6.6 FEDERHAERTEN INVERTIERT KONISCHER ZYLINDER MIT K 0.1 46
3 MECHANISCHE CHARAKTERISIERUNG ZWEIDIMENSIONALER SAEULENGITTER 49
3.1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 49
3.2 PROBENDESIGN ZWEIDIMENSIONALER SAEULENGITTER 51
3.3 EINFUEHRUNG IN DIE FOURIEROPTIK 52
3.3.1 THEORIE ZUR BEUGUNG AM DOPPELSPALT 52
3.3.2 THEORIE ZUR BEUGUNG AM ZWEIDIMENSIONALEN KREISSCHEIBENGITTER 54
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IV
INHALTSVERZEICHNIS
3.4 BEUGUNGSDETEKTION AM STARREN SAEULENGITTER 56
3.4.1 BEUGUNGSDETEKTIONAUFBAU 57
3.4.2 EXPERIMENTELLE BESTIMMUNG DES BEUGUNGSBILDES 58
3.5 DYNAMISCHES BEUGUNGSGITTER 60
3.5.1 FREQUENZ-UND AMPLITUDENABHAENGIGKEIT DER BRAGGREFLEXINTENSITAET 61
3.6 OPTISCHE MIKROSKOPABBILDUNG DYNAMISCHER SAEULENGITTER 63
4 SAEULENFELD ALS KRAFTSENSOR FUER LEBENDE ZELLEN 69
4.0.1 ZELLINDUZIERTE SAEULENAUSLENKUNG 72
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 77
PUBLIKATIONSLISTE 85
A ANHANG 87
A.L EIGENFREQUENZ NACH DER ERSTEN METHODE NACH RITZ 87
A.2 RESONANT GETRIEBENES SAEULENFELD 89
A.3 FOURIERTRANSFORMATION EINES ZWEIDIMENSIONALEN GITTERS 89
LITERATURVERZEICHNIS 93
VIELEN DANK!
99
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