Published by De Gruyter

Volume 24 Issue 7

Issue of Zeitschrift für Naturforschung A

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Journal Overview

Open Access June 2, 2014

Soft-Core Model in Nuclear Matter Calculations

R Kar, M Roy

Page range: 1037-1039

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Abstract

Using a Thomas-Fermi method developed by KUMAR, LE COUTEUR and ROY 1 , it is shown here that the two-body soft-core potential suggested by KÖHLER and WAGMARE 2 does not give rise to correct binding energy and equilibrium density in nuclear matter calculations.

Open Access June 2, 2014

Messungen des Anlagerungskoeffizienten von Elektronen in Sauerstoff

R. Grünberg

Page range: 1039-1048

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Abstract

The attachment coefficient η for the formation of negative ions in low energy electron swarms was measured over an E/p-range of 0.1 ... 30 V/Torr cm by a new and accurate method. Thus earlier measurements up to 54 Torr of other authors could be extended to 880 Torr. The shape of the minimum in the η/p-curves between the three-body process (e+2O 2 → O 2 - + O 2 ) and the dissociative process (e + O 2 → O - + O) and its shift to higher E/p with increasing pressure was measured. Behind the minimum a maximum at E/p = 14 was found. Between the minimum and this maximum the dissociative process is predominant but the three-body process is still of influence. For E/p > 14 the η/p-values are slowly decreasing with increasing E/p. For the higher pressures above 44 Torr deviations from the relation η proportional to p 2 were found for the three-body process. These deviations are discussed.

Open Access June 2, 2014

Ein level-crossing-Experiment zur Untersuchung der Hyperfeinstruktur des angeregten 3²P_3/2-Zustandes von ²³Na

M. Baumann

Page range: 1049-1057

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Abstract

The hyperfine structure of the 3 2 P 3/2 -state of 23 Na has been investigated by means of the level-crossing-technique. Δm =2 and Δm = 1 crossing signals were detected by observing the field-dependence of the polarization of the fluorescence radiation in a magnetic field. From a detailed analysis of the experimental signal curves one obtains the magnetic hfs splitting constant A = (18.8 + 0.15) MHz, the electric quadrupole interaction constant B = (2.9 + 0.3) MHz and the lifetime of the excited 3 2 P 3/2 -state τ= (1.59 + 0.04)·10 -8 sec. The nuclear electric quadrupole moment deduced from the ratio B/A is Q ( 23 Na) = (0.124 ± 0.015)·10 -24 cm 2 (without Sternheimer correction).

Open Access June 2, 2014

Level crossing-Experimente an den Heliumzuständen 3³D und 4³D bei Ionenstoßanregung

K. Buchhaupt

Page range: 1058-1062

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Abstract

Es wurden die Halbwertsbreiten der Hanle-Effekt-Signale der Heliumzustände 33D und 43D als Funktion des Heliumdruckes bestimmt. Mit Hilfe des Dichtematrixformalismus gelang es, den mittleren g-Faktor abzuschätzen und die Lebensdauern der Zustände zu τ (3 3 D) = 22 ns und τ(4 3 D) = 36 ns zu berechnen. Außerdem konnten aus den Druckabhängigkeiten der Lebensdauern die Wirkungsquerschnitte für die Zerstörung der Ausrichtung (alignment) durch Stöße mit Heliumatomen im Grundzustand bestimmt werden σ̅ (2) (3 3 D) =7·10 -14 cm 2 , σ̅ (2) (4 3 D) = 4·10 -14 cm 2 (T = 293 °K). Aus der Lage der level crossing-Signale ergaben sich die folgenden Feinstrukturaufspaltungen ⊿ (3 3 D 3 -3 3 D 2 ) = (74,6 ± 1,0) MHz, ⊿ (4 3 D 3 -4 3 D 2 ) = (35,8 ± 1,0 ) MHz.

Open Access June 2, 2014

Absorptionsspektroskopie an resonanzverbreiterten Atomlinien zur Dichtemessung in Düsenstrahlen

W. Brunner

Page range: 1063-1065

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Abstract

Die Absorptionsspektroskopie an resonanzverbreiterten Atomlinien wird als einfaches und genaues Meßverfahren beschrieben, das vor allem für Untersuchungen an Zweiphasengemischen geeignet ist, bei denen ein Anteil aus Metalldampf besteht. Die zum Verständnis notwendige Theorie wird kurz skizziert und ein Anwendungsbeispiel beschrieben. Dabei handelt es sich um eine Zweiphasenexpansion ins Vakuum, die mit einer Metallverdampfung verbunden ist.

Open Access June 2, 2014

Kernrelaxation und Quanteneffekte bei der Methylgruppenrotation von festem Toluol und Toluolderivaten

J. Haupt, W. Müller-Warmuth

Page range: 1066-1074

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Abstract

The hindered rotations of methyl groups have been studied in solid toluene, 2-F-toluene and 3-F-toluene. NMR pulse investigations have been carried out between the melting point and liquid helium temperatures at 14.5 MHz and 40.7 MHz. As in the case of earlier studies on the three xylenes, which have been continued in this work, the motional narrowing of the proton resonance lines was found to persist down to very low temperatures. In comparison with their exponential increase at high temperatures, the spin-lattice relaxation rates 1/T 1 decay as a function of reciprocal temperature much less rapidly in the low temperature range. In the transition region, 1/T 1 exhibits maxima which are more or less broadened or distorted. In effect, the relaxation at low temperatures is much stronger than that predicted by semiclassical theories. An explanation of the observed behaviour takes into acount the quantization of the rotational and torsional motion and the coupling between the spin and rotational degrees of freedom on one hand, and the phonons of the lattice on the other hand. At low temperatures, the motion causing nuclear spin-lattice relaxation is reduced to certain torsional transitions between the lowest states, which are connected with tunneling. At high temperatures, the summation of a great number of rotational transitions in the presence of strong coupling to the lattice leads o the "classical" behaviour. The potential barriers hindering the methyl group reorientations were found to be rather small in all the materials studied: toluene 0.1-0.2 kcal/mole, 2-fluorotoluene 0.50 kcal/mole, 3-fluoro-toluene 0.30 kcal/mole. They are, however, still large in comparison with free molecule data.

Open Access June 2, 2014

Proton Magnetic Resonance Study of Mercury Dimethyl in a Nematic Liquid Crystal

Gerhard Englert

Page range: 1074-1077

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Abstract

The P.M.R.-spectrum of mercury dimethyl partially oriented in a nematic liquid crystal has been studied. From the ratio of the direct magnetic dipole-dipole interactions of the protons the ratio ξ 0 /ρ is calculated. ξ 0 being the distance of the two parallel planes containing the methyl protons, and ρ being the distance of the methyl protons from the molecular symmetry axis. From this ratio the splitting due to the direct coupling of the protons with 199 Hg of spin 1/2, present in about 17% natural abundance, is calculated and compared with the experimentally observed one. Exact agreement is obtained under the assumption that the methyl groups are rapidly rotating and that the direct and indirect 199 Hg-H-couplings have like signs. Since the preferred orientation of the long axis of mercury dimethyl is probably parallel to the direction of the magnetic field, the absolute sign of J 199 Hg, H is found to be negative. Correspondingly it is shown that the sign of JCH 3 , CH 3 is positive. No evidence is found for a possible contribution of the anisotropic part of the indirect couplings.

Open Access June 2, 2014

Anomalie der g-Faktoren symmetrisch phenylsubstituierter aromatischer Radikale

K. Möbius, M. Plato

Page range: 1078-1082

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Abstract

For the phenylsubstituted hydrocarbon radicals of p-terphenyl, diphenylanthracene, rubrene, tetraphenylpyrene, and triphenylmethyl we have observed g-factors showing pronounced deviations from the values expected by Stone's g-factor theory. In some cases the deviations are as large as -1.6X10 -4 which cannot be explained in the frame of the conventional HMO conjugation model. A new model with additional consideration of a hyperconjugative coupling between the π-orbitals and the σ-orbitals of the twisted phenyl rings is presented which, in connection with certatin modifications of Stone's theory, explains the observed g-factor anomaly. Details of the hyperconjugative model of twisted phenyl rings are presented in a subsequent paper.

Open Access June 2, 2014

Deutung der g-Faktor-Anomalie symmetrisch phenylsubstituierter aromatischer Radikale mit Hilfe eines Hyperkonjugationsmodells

M. Plato, K. Möbius

Page range: 1083-1092

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Abstract

In a preceding paper we reported on anomalous g-factors of some phenyl-substituted hydro-carbon radicals which show deviations in the order of -1X10 -4 from the values predicted by Stone's g-factor theory. This anomaly cannot be explained in the frame of the conventional HMO conjugation model. In this paper we present an explanation of this anomaly which is based on a hyperconjugative coupling between the π-orbitals and the phenyl-σ-orbitals coming into effect by the twisting of the sterically hindered phenyl rings. The predominant effect leading to the observed general reduction of the g-factors is caused by the spin density migration into the phenyl-σ-plane where g-factor considerably smaller than in pure π-systems.

Open Access June 2, 2014

Nullfeld-Elektronenspinresonanz im Frequenzbereich von 10 MHz bis 200 MHz

M. Birkle, A. Geiger, G. Schoffa

Page range: 1093-1103

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Abstract

Im Frequenzbereich von 10 MHz bis 200 MHz werden mit der Methode der Hfs-Nullfeldresonanz Hyperfeinstrukturaufspaltungen untersucht. Es handelt sich dabei um Elektronenspinresonanz im Feld eines oder mehrerer Kernspins ohne äußeres Magnetfeld. Die Aufspaltung der Elektronen-niveaus auf Grund von Elektronenspin-Kernspin-Wechselwirkung führt für Radikale, die durch Bestrahlung organischer Substanzen entstehen, meist zu Spektren mit Übergangsfrequenzen bis zu ca. 200 MHz. Es wird kurz der Aufbau und die Wirkungsweise des Nullfeldspektrometers beschrie-ben. Die Anwendungsmöglichkeiten der Hfs-Nullfeldresonanz werden an Hand der Bestimmung der Hyperfeinstruktur-Kopplungkonstanten an bestrahlten organischen Radikalen erläutert, wobei ge-zeigt wird, daß die Hfs-Nullfeldresonanzspektren zur Klärung der Veränderungen der Substanzen durch Bestrahlung wesentlich beitragen.

Open Access June 2, 2014

Einzelionennachweis mit einem Öldampfzählrohr im Proportionalbereich

K. Wilmsmeyer

Page range: 1104-1112

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Abstract

Es wurde ein Zählrohr mit offenem Fenster gebaut, dessen Kupferwände auf 160 °C erwärmt werden. Damit lassen sich mit Öldampf von 0,3 Torr als Zählgas bei 550 Volt Spannung 2 keV-Ionen nachweisen. Bei etwas höheren Energien (3 keV) werden Ansprechwahrscheinlichkeiten größer als 99% erzielt; mindestens bis M = 131 (Xe) wird die Massendiskriminierung kleiner als 1‰ pro Masseneinheit. Bei Verwendung von Octoil-Dampf erreicht man bei guter Reproduzierbarkeit einen Nulleffekt von wenigen Impulsen pro Minute. - Die theoretische Erklärung der Versuchsergebnisse, besonders des zu den üblichen Proportionalzählern unterschiedlichen Verhaltens, brachte darüber hinaus einen aufschlußreichen Einblick in den Verstärkungsmechanismus bei extrem niedrigen Zählgasdrucken.

Open Access June 2, 2014

Viskositätsanomalien in Flüssigkeitsgrenzzonen. I. Zur hydrodynamischen Theorie zweier in Flüssigkeit gegeneinander bewegter, verschieden geformter Festkörperflächen

G. Peschel, K. H. Adlfinger

Page range: 1113-1116

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Abstract

Starting from a hydrodynamic basic equation given by Reynolds a relation is derived which describes the kinetics of the approach of a spherically formed and a plane solid plate in a liquid with a viscosity coefficient η under the action of a force K. Liquids which show a molecular long range orientation up to a distance of about 10 -5 cm in the immediate neighbourhood of a solid surface have an enhanced viscosity coefficient in this surface zone as some authors found by determining the flux emitted from very thin capillaries. The problem of the kinetics of two differently formed solid plates approaching to extremely small distances is solved for this case.

Open Access June 2, 2014

Untersuchungen zur Lumineszenz von LiF/U⁶⁺ -Einkristallen / Luminescence of LiF/U⁶⁺-crystals

H. Hartmann, A. Scharmann

Page range: 1117-1123

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Abstract

Fluorescence spectra, fluorescence decay-times and excitation spectra of LiF/U 6+ -single crystals with different U-concentrations have been investigated at room temperature and at 88 °K. The results are discussed within a model for the luminescence process in lowly and highly doped crystals.

Open Access June 2, 2014

Zur kontaktlosen Messung des elektrischen Widerstandes dünner Schichten. Berechnung des Einflusses der Schichtgeometrie / Contactless measuring of the electric resistance of tnin films. Calculation of the influence of filmgeometry

J. Schmand

Page range: 1124-1130

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Abstract

Using the formerly described nondestructive method for contactless measuring electric resistances, the film in question is brought in parallel position to a metalplate. The reactance 1/Z of this arrangement is a function of (ω R ⃞ C), the product of measuring frequency, resistance per unit area of the film and capacity of the arrangement. With decreasing ω or R the imaginary part of 1/Z rises from 0 to C while the real part passes through a distinct maximum for K=(ω R ⃞ C)max·K depends strongly on the geometry of the film. Exact knowledge of K with known ω and C al-lows to determine R ⃞ . Therefore 1/Z has been calculated as function of (ω R ⃞ C) for the most usual geometries of thin films.

Open Access June 2, 2014

Bestimmung der optischen Konstanten von Halbleitern an Proben mit nichtidealen Oberflächen

J. Jaumann, H. Werheit

Page range: 1131-1134

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Abstract

Am Beispiel GaAs wird gezeigt, daß es möglich ist, die bei Durchlässigkeits-und Reflexions-messungen an planparallelen Proben durch Oberflächenstreuung auftretenden Intensitätsverluste näherungsweise aus den Meßwerten selbst zu bestimmen und bei der Berechnung der optischen Konstanten zu berücksichtigen.

Open Access June 2, 2014

Supraleitung von A15-Phasen der Systeme V —Ga —AI, V-Si-Al, V-Ge-Al und V-Sb-Al

A. Müller

Page range: 1134-1145

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Abstract

In den ternären Systemen V - Ga - Al. V Si - Al. V - Ge - Al und V - Sb - Al wurden Phasen mit Cr 3 Si-Struktur (A 15-Typ) untersucht. Kritische Temperaturen und Gitterkonstanten dieser Phasen werden mitgeteilt. An Mischkristallreihen mit 75 Atom-Proz. Vanadin wurde ein Zusammenhang zwischen kritischen Temperaturen und Quotienten aus berechneten und gemessenen Gitterkonstanten gefunden. Nach dieser Beziehung würde - mit einem aus Gitterkonstanten der Mischkristallreihen extrapolierten Wert - für V 3 Al mit Cr 3 Si-Struktur eine hohe kritische Temperatur zu erwarten sein.

Open Access June 2, 2014

Modell einer unelastischen Streuung

Rudolf Avenhaus, Heinz Koppe

Page range: 1145-1150

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Abstract

Eine eindimensionale Zwei-Kanal-Streuung wird mit der stationären und der instationären Schrö-dinger-Gleichung behandelt. Es werden die gebundenen Zustände des Systems bestimmt sowie die Übergangswahrscheinlichkeiten bezüglich des Streukörpers. Es wird der Fall behandelt, daß der Streukörper sich vor der Streuung nicht in einem Energieeigenzustand befindet.

Open Access June 2, 2014

Zur Beschreibung der Coulomb-Wechselwirkung in der Quantenelektrodynamik

Arnd Wülfing

Page range: 1151-1160

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Abstract

The covariance of the scattering theory in the formulations of quantum electrodynamics by GUPTA and BLEULER, by VALATIN, and in the formulation with COULOMB gauge is reinvestigated. The effect of gauge transformations and the effect of time disordering, both generally connected with a Lorentz transformation, compensate each other. For the potential in the GUPTA-BLEULER formulation there exist two different generators of Lorentz transformations.

Open Access June 2, 2014

Notiz: Local Instabilities in Acoustic-Gravity Waves with Shear

Alden McLellan

Page range: 1161-1162

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About this journal

Objective
A Journal of Physical Sciences: Zeitschrift für Naturforschung A (ZNA) is an international scientific journal which publishes original research papers from all areas of experimental and theoretical physics. Authors are encouraged to pay particular attention to a clear exposition of their respective subject, addressing a wide readership. In accordance with the name of our journal, which means “Journal for Natural Sciences”, manuscripts submitted to ZNA should have a tangible connection to actual physical phenomena. In particular, we welcome experiment-oriented contributions.

Manuscripts considered for publication in A Journal of Physical Sciences: Zeitschrift für Naturforschung A undergo high-level refereeing. Mere formal correctness of a paper is not sufficient for its acceptance. Moreover, articles reporting a merely marginal extension of already existing knowledge are considered unsatisfactory. Instead, the key quality a publication in A Journal of Physical Sciences: Zeitschrift für Naturforschung A should possess is that it makes a genuine contribution to the advancement of its topic.

Topics

Atomic, Molecular & Chemical Physics
Dynamical Systems & Nonlinear Phenomena
Gravitation & Cosmology
Hydrodynamics
Quantum Theory
Solid State Physics & Materials Science
Thermodynamics & Statistical Physics

Article formats
Original research articles, research notes, letters and review articles from all areas of theoretical and experimental physics

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Volume 24 Issue 7

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