08 Fakultät Mathematik und Physik
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Item Open Access Microscopic calculation of line tensions(2008) Merath, Rolf-Jürgen Christian; Dietrich, Siegfried (Prof. Dr.)In this work the line tension has been determinded with molecular resolution, which in this context marks the forefront of research. A semi-microscopic line tension theory based on the sharp-kink approximation has been further developed. The sharp-kink results concerning wetting and line tension behavior deviate considerably from the fully microscopic results. A hybrid line tension theory has been introduced, which employs an improved effective interface potential for the SK line tension calculation. For most of the studied cases the results from this hybrid method describe the fully microscopic line tension values semi-quantitatively. However, for a tailored system with relatively strong spatial variations of the substrate potential and of the solid-liquid interfacial density the hybrid method fails and does not predict the correct order of magnitude of the line tension values. Hence in general the fully microscopic approach is required, if one is interested in quantitatively reliable line tension values or/and if the validity of the hybrid method for the considered system has not been checked. The calculation of the line tension of a liquid wedge is an important contribution for understanding the shape of very small droplets (below the micrometer range). Furthermore a proposal is given, how axisymmetric sessile droplets can be addressed efficiently within DFT.Item Open Access Ambient pressure oxidation of Ag(111) surfaces : an in-situ X-ray study(2008) Reicho, Alexander; Dosch, Helmut (Prof. Dr.)The oxidation of metals plays an outstanding role in everyday life. Typical phenomena are the formation of rust on steel or oxide scales on copper, showing up as a green patina. The formation of metal oxides is not always an unwanted process. The functionality of many materials is directly related to their controlled oxidation. The most prominent examples are passivating oxide layers on stainless steel. Relevant for this thesis are industrially applied heterogeneous catalytic reactions for the synthesis of many chemical products, where gaseous reactants are in contact with the solid surface of the catalyst. Oxidation reactions are very important in this context, leading to a big need of understanding of these processes in research and development. Thereby, the active oxygen species on the surface and selectivity and poisoning of the catalyst have to be studied on an atomic scale. The high temperature and high pressure oxidation of the 4d transition metals Ru, Rh, Pd and Ag is a matter of particular interest, because these metals are widely used as oxidation catalysts. On Ruthenium one observes the formation of RuO2(110) bulk oxide islands at elevated temperatures and oxygen pressure. In the case of the Pd(100) and Rh(111) surface oxidation can lead to the formation of so-called surface oxides. These oxides are structurally related to the bulk oxide of the respective element. Furthermore, surface oxides are ultra thin oxides containing one metallic layer surrounded by two oxygen layers, giving rise to an oxygen-metal-oxygen sequence perpendicular to the surface plane. A future vision is to get a direct microscopic control of the emerging surface structures and ultimately of the real-time oxidation/reduction dynamics allowing one to tailor such catalytic reactions to better performance. A necessary prerequisite to the microscopic control is the full atomistic understanding of the surface structures which form at high temperature and at high oxygen pressures. Silver plays a unique role in heterogeneous catalysis. Supported Ag catalysts are used for the selective oxidation ('epoxidation') of ethylene and for the partial oxidation of methanol to formaldehyde. Ethylene oxide and its derivates are basic chemicals for industry, used in a many technologies with a world-wide production of more than 10 million tons as in medicine for disinfection, sterilization, or fumigation, or in transport and energy technologies for engine antifreeze and heat transfer. Because of its ability to kill most bacteria, formaldehyde is extensively used as disinfectant and as preservative in vaccinations. Therefore, the optimisation of these two Ag-supported catalytic reactions is of paramount importance. Current strategies employed in the industrial process to enhance selectivity include the empirical use of inhibitors (Cl) and promoters (Cs), however, on the way to a knowledge-based control of these reactions one has first to understand the surface structure of oxidized silver under relevant conditions in full detail. The formation of extended Ag(111) facets is observed on polycrystalline silver during the above industrial catalytic oxidation reactions, in turn fundamental research (experiment and theory) has been devoted to the detailed understanding of oxidation of this surface. The formation of an oxygen induced p(4x4) reconstruction on the Ag(111) surface is known since the early 70s. A surface oxide trilayer model, based on a three-layer slab of Ag2O(111), was proposed. Accordingly, the Ag(111) surface seemed to show a similar behaviour like Pd and Rh, being neighbours in the periodic table. Further theoretical calculations predicted the stability of this reconstruction under industrially relevant conditions. Nevertheless, several questions remained unsolved: the stability of the p(4x4) reconstruction under industrially relevant conditions was not checked experimentally, the structural model of the p(4x4) structure was not proven by a crystallographic method and previously unknown structures might play an important role for the catalytic activity of Ag(111) facets. Our experimental approach is based on the nowadays routinely available highly brilliant x-ray radiation produced by third generation synchrotron light sources. This radiation is used by us in three surface sensitive x-ray techniques. In-situ surface x-ray diffraction (SXRD) allows the identification and determination of structural models of surface reconstructions under industrially relevant conditions. This technique is combined with high resolution core level spectroscopy (HRCLS) and normal incidence x-ray standing wave absorption (NIXSW), giving insight into the local binding geometry of the oxygen and silver atoms.Item Open Access Modellierung der Adhäsion und Deformation von Mikrokapseln(2007) Graf, Peter; Seifert, Udo (Prof. Dr.)Mikrokapseln spielen eine wichtige Rolle beim Einschluß und der kontrollierten Freisetzung von Substanzen sowohl in industriellen Anwendungen als auch in der Medizin und den Biowissenschaften. Sie dienen ebenso als Modellsysteme für biologische Objekte wie Zellen oder Viruskapseln. Bei vielen dieser Anwendungen sind gute Kenntnisse über die mechanischen Eigenschaften nötig. Typischerweise wird die Kapsel zu diesem Zweck verformt und die dazu benötigten Kräfte werden gemessen. Die Deformation kann auf verschiedene Arten hervorgerufen werden, z. B. durch Adhäsion, äußere Kräfte oder Druckunterschiede zwischen der Innen- und Außenseite der Kapsel. In Experimenten wurde der Adhäsionsradius der Kapsel oder die zum Zusammendrücken der Kapsel benötigte Kraft gemessen. In der vorliegenden Dissertation wird die Adhäsion von Mikrokapseln und die Deformation durch äußere Kräfte auf theoretischem Wege untersucht. Es wird mit Mitteln der Elastizitätstheorie ein Modell entwickelt, mit dem sich die Deformation der Kapsel in Abhängigkeit von den angreifenden Kräften beschreiben läßt. In einer systematischen Untersuchung werden die Vorhersagen des Modells mit experimentellen Daten verglichen, um daraus die elastischen Parameter zu extrahieren.Item Open Access Einfluss paramagnetischer Defekte auf Transport und Rekombination in mikrokristallinem Silizium(2003) Bronner, Wolfgang; Mehring, Michael (Prof. Dr. rer. nat.)Dünne Halbleiterschichten haben ein großes technologisches Potential. TFT-Flachbildschirme oder Dünnschichtsolarzellen sind bereits etablierte Produkte auf dem Markt. Zu den aussichtsreichen Materialsystemen für derartige Anwendungen gehört mikrokristallines Silizium. Die Struktur von mikrokristallinem Silizium im Übergangsbereich vom amorphen zum einkristallinen Silizium ergibt fundamentale grundlagenphysikalische Fragestellungen. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Untersuchung von mikrokristallinem Silizium. Ergänzend werden Untersuchungen an polymorphen Siliziumdünnfilmen vorgestellt. Ein breites Spektrum an experimentellen Methoden ermöglicht den Zugang zu vielseitigen Fragestellungen. Dabei handelt es sich um die konventionelle Elektronenspinresonanz (ESR) im Hochfeld, elektrisch detektierte ESR und um elektrooptische Experimente, wie das Experiment der modulierten Photoströme, die konstante Photostrommethode, die Methode des stationären Ladungsträgergitters und stationäre Photostrommessungen bei tiefen Temperaturen. Wie in dieser Arbeit anhand einer Computersimulation gezeigt wird, unterliegen die Ladungsträgerelektronen im mikrokristallinen Silizium einem Spinaustauschprozess. Bei tiefen Temperaturen erfolgt der Photostromtransport durch Energy-Loss Hopping auf Bandausläuferzuständen. Mit Hilfe der elektrisch detektierten ESR konnten Transport- und Rekombinationspfade in den Materialsystemen aufgeklärt werden. Das paramagnetischen Defekten dabei eine bedeutende Rolle zukommt, werden durch die Messungen an einer elektronenbestrahlten mikrokristallinen Probe untermauert.Item Open Access Hubbard and Kondo lattice models in two dimensions : a QMC study(2003) Feldbacher, Martin; Assaad, Fakher F. (Prof. Dr.)This thesis discusses mainly two Fermionic lattice systems, first a Kondo lattice with additional Hubbard interaction and second a Hubbard Hamiltonian augmented with additional spin and charge interactions. We first introduce the Quantum Monte Carlo technique, which is then employed to study the two respective systems. We present an innovation that allows to calculate time displaced Greens functions more efficiently. Compared with previously used numerically stable algorithms the new method gains an order of magnitude in speed, but is just as precise, and very simple to implement. In the second chapter we consider the Kondo lattice model in two dimensions at half filling. In addition to the Fermionic hopping integral t and the superexchange coupling J the role of a Coulomb repulsion U in the conduction band is investigated. We find the model to display a magnetic order-disorder transition in the U-J plane with a critical value of Jc which is decreasing as a function of U. The single-particle spectral function A(k,ω) is computed across this transition. We conclude that (i) the local screening of impurity spins determines the low-energy behavior of the spectral function and (ii) one cannot deform continuously the spectral function of the half-filled Hubbard model at J=0 to that of the Kondo insulator at J>Jc. In the third chapter we investigate the phase diagram of a new model that exhibits a first order transition between s-wave superconducting and antiferromagnetic phases. The model, a generalized Hubbard model augmented with competing spin-spin and pair-pair interactions, was investigated using the projector quantum Monte Carlo method. Upon varying the Hubbard U from attractive to repulsive, we find a first order phase transition between superconducting and antiferromagnetic states.Item Open Access Sketched stable planes(2003) Wich, Anke; Stroppel, Markus (Prof. Dr.)Standard objects in classical (topological) geometry are the real affine and hyperbolic planes. Both of them can be seen as (open) subplanes of the real projective plane (endowed with the standard topology) and thus share a common theory. This may serve as a brief illustration of the importance of the notion of embeddability. One particularly nice class of topological planes are the so called stable planes - in fact, the above examples are stable planes; as well as the projective planes over the real and complex numbers, Hamilton quaternions and Cayley octaves, the so called classical planes. Moreover, every open subplane of a stable plane again is a stable plane. Consequently, one way of understanding a given stable plane is trying to embed it into one of more profound acquaintanceship, preferredly one of the classical planes. An elegant way of constructing stable planes uses stable partitions of Lie groups. Planes of that type can be treated more efficiently studying these groups along with certain stabilisers, the so called sketches, rather than the original geometries. This method has so far yielded results in several cases where intrinsic methods had not been gratifying. Maier in his dissertation gives a classification of all 4-dimensional connected Lie groups which allow for a stable partition. Only one of them, the Frobenius group Gamma - the semidirect product of the real numbers and the 3-dimensional Heisenberg group - had not been expected, and it hosts an infinite number of stable partitions. Our objective is whether or not the resulting stable planes are embeddable into an already well known plane. Using sketches, it can be proved that none of these planes is embeddable into the classical complex projective plane. As an interesting counterpoint, those planes - hostile as they are towards being embedded into classical planes - do contain an abundance of both, affine and non-affine 2-dimensional classical subplanes. The full automorphism group of such a plane does not contain a certain selection of classical groups. Some conclusions can be drawn as to how soluble this automorphism group is : either it is soluble or it contains one copy of a subgroup with Lie algebra sl(2,R). The normaliser Gamma in the full automorphism group turns out to be soluble, after all. On a more general basis, the interplay of being a sketched geometry and a stable plane is studied : Is there any particular reason why all the examples of sketched stable planes so far have been point homogeneous geometries? And indeed, any line homegeneous sketched stable plane is necessarily flag homogeneous.Item Open Access Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats in einer stark anisotropen Magnetfalle(2003) Schoser, Jürgen; Pfau, Tilman (Prof. Dr.)Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Apparatur zur Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats mit Rubidium-Atomen in einer stark anisotropen Fallengeometrie konzipiert und im Labor realisiert. Die Bose-Einstein-Kondensation von verdünnten atomaren Gasen wird durch verschiedene Einfang- und Kühlmethoden erreicht. Abweichend von bisherigen Experimenten wurden hier bei den einzelnen experimentellen Stufen zum Teil neue Wege begangen: Ausgehend von der Dampfphase bei Raumtemperatur wird ein intensiver Strahl kalter Atome mittels zweidimensionaler magnetooptischer Kühlung erzeugt. Dieser ermöglicht es, eine großvolumige magnetooptische Atomfalle mit einer hohen Atomzahl zu laden. Mit der hohen optischen Dichte geht zwar eine geringe Kühleffizienz einher, was jedoch durch einen speziellen Kühlschritt, eine verstimmte magnetooptische Fallen-Phase, behoben wird, um Temperaturen im Bereich der Polarisationsgradientenkühlung zu erreichen. Das so präparierte Atomensemble wird in einer Magnetfalle durch Verdampfungskühlung in ein Bose-Einstein-Kondensat überführt. Hierbei wirkt sich besonders die anisotrope Fallengeometrie auf die Effizienz des letzten Kühlschritts aus. Die hier realisierte Apparatur erlaubt es, in das quasi-eindimensionale Regime entarteter Quantengase mit einer gut detektierbaren Atomzahl vorzudringen. Ein analytisches Modell rundet die theoretische Beschreibung der zweidimensionalen magnetooptischen Kühlung ab. Darüberhinaus werden erste Experimente von Bose-Einstein-Kondensaten in optischen Gittern vorgestellt und der Einfluss von interatomarer Wechselwirkung aufgrund von s-Wellen-Streuung auf die Materiewellenbeugung an optischen Stehwellen diskutiert.Item Open Access Funktionalmethoden und Abbildungen dissipativer Quantensysteme(2007) Baur, Holger; Weiß, Ulrich (Prof. Dr.)Im ersten Abschnitt dieser Arbeit versuchen wir, die algebraische Struktur, welche im Rahmen der dissipativen Quantenmechanik unter Verwendung des Influenzfunktionals auftritt, herauszuarbeiten. Dies erlaubt uns einen tieferen Einblick in ansonsten unübersichtliche und langwierige Rechenschritte, speziell im Realzeitformalismus, und ermöglicht uns eine leichtere Identifikation der dabei auftretenden Terme und deren Ursprung aus dem zugrunde liegenden Modell als auch deren physikalische Bedeutung. Die verwendeten Methoden haben wir soweit als möglich in konsistenter und anschaulicher Form eingeführt, so dass diese Arbeit ohne spezielle Kenntnis des Gebietes der dissipativen Quantenmechanik gelesen werden kann. Besonderen Wert haben wir auf den Übergang von der quantenmechanischen auf die klassische Beschreibung von dissipativen Vorgängen gelegt, da ein Verständnis dieses Übergangs eine tiefere Einsicht in den Messprozess liefert. In der selben Weise ist damit auch der Übergang von der mikroskopischen - durch die Quantenmechanik beschriebenen - Welt in die makroskopische Welt verbunden, welche den Gesetzen der klassischen Mechanik folgt. Zusätzlich zeigen wir, wie die Resultate der Influenzfunktionalmethode stochastisch interpretiert werden können, was einen leichteren Vergleich mit der bekannten quantenmechanischen Zeitentwicklung durch die Schrödingergleichung erlaubt. Im weiteren betrachten wir die sogenannte Tight-Binding Näherung von Modellen, bei welchen sich der Hamiltonraum für die Systembeschreibung im wesentlichen durch diskrete Eigenzustände des Ortsoperators ausdrücken lässt und Übergänge zwischen diesen Zuständen unterdrückt sind, wodurch eine Propagation entweder durch ein Tunneln oder durch thermische Anregung erfolgt. Im Rahmen der dissipativen Quantenmechanik bringt diese Methode eine immense Vereinfachung in der effektiven Beschreibung des Systems, da Anstelle einer ganzen Historie von Systempfaden nur noch die Übergangszeiten mit den entsprechenden Übergängen berücksichtigt werden müssen. Im Bild des Pfadintegralformalismus bedeutet dies, dass Anstelle des Integrals über alle Systempfade ein Produkt von Integrationen über alle möglichen Sprungzeiten mit Sprunggewichten entsprechend des Übergangs rückt, welches analytisch als auch numerisch wesentlich einfacher handzuhaben ist. Innerhalb dieser Näherung wurden dadurch in der Vergangenheit viele beeindruckende analytische Resultate abgeleitet. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit der Abbildung und dem Zusammenhang von dissipativen Modellen mit Feldmodellen aus der Quantenfeldtheorie und im besonderen der Feldtheorie statistischer Systeme. Der Reiz dieser Abbildungen liegt besonders darin, dass in den letztgenannten Gebieten schon seit Jahrzehnten sehr intensiv die grundlegenden Modelle bearbeitet wurden und vor allem auch nach neuen Methoden gesucht und Forschung dafür betrieben wurde und noch immer Gegenstand der aktuellen Forschung darstellt. Als Beispiel sei in zwei Dimensionen die Invarianz unter konformen Abbildungen genannt, welche immer dann Anwendung findet, wenn Systeme nur lokal wechselwirken und eine Invarianz unter lokaler Umskalierung der Felder zeigen. Bei statistischen Systemen mit lokaler Wechselwirkung zeigt sich dieses Verhalten immer beim Erreichen eines kritischen Punktes, da hier per Definition keine Längenskala ausgezeichnet ist. In zwei Dimensionen führt dies zu einer immensen Einschränkung der möglichen Form von Korrelationsfunktionen und hat zu dem eigenständigen Gebiet der Konformen Feldtheorie geführt, da konforme Abbildungen per Definition die lokale Struktur erhalten (Winkeltreue) und lokal nur zu einer Unskalierung führen. Während in D>2 Dimensionen nur endlich viele Generatoren für konforme Abbildungen existieren, ist deren Anzahl in 2 Dimensionen unendlich. Dies resultiert in einer unendlichen Anzahl von lokalen Erhaltungsgrößen mit den entsprechenden Folgen. Während solche Techniken sehr schnell unanschaulich werden, erlaubt die Abbildung auf dissipative Modelle hier oftmals eine sehr anschauliche Interpretation.Item Open Access Modulationsdynamik von rot oberflächenemittierenden Halbleiterlasern(2007) Ballmann, Tabitha; Schweizer, Heinz (Prof. Dr.)Zusammenfassung: Oberflächenemittierende Laser mit Vertikalresonator (VCSEL), die bei einer Wellenlänge von 650-670 nm emittieren, sind insbesondere für optische Datenverbindungen mit Plastikfasern geeignet, die ein Absorptionsminimum bei dieser Wellenlänge besitzen. Hier wird das Bauteildesign, die Herstellung und die Charakterisierung im stationären und modulierten Betrieb von selektiv oxidierten VCSEL beschrieben. Ein Herstellungsprozeß mit parasitätsarmem Bauteildesign wurde entwickelt. Die VCSEL-Geometrie wurde im Hinblick auf eine hohe optische Leistung, Betrieb bis zu hohen Temperaturen und eine schnelle Modulation untersucht. Wärmeerzeugung und -abfuhr und Ladungsträgertransport sollen dabei verstanden werden. Die Absorption bzw. Photonenlebensdauer im VCSEL kann direkt aus den Meßwerten des externen Quantenwirkungsgrads extrahiert werden. Für Aperturen >13 µm ergibt sich eine Absorption von 13 cm-1, was hauptsächlich der Lichtabsorption durch freie Ladungsträger der Dotieratome zugeordnet werden kann. Zu kleineren Aperturen hin ergeben sich kürzere Photonenlebensdauern (statt 2.59 ps nur 1.52 ps bei einer Apertur von 3.5 µm). Zusätzliche optische Verluste treten auf, indem die Ausläufer der Gaußmode an einer kleinen Apertur gestreut werden. Im Gleichstrombetrieb wurde die Temperatur im VCSEL-Inneren und die optische Ausgangsleistung abhängig von den Betriebsbedingungen (zugeführter Strom, Außentemperatur) und der Bauteilgeometrie (Mesa-, Aperturbreite) gemessen und mit einem Temperaturbilanzmodell rechnerisch nachvollzogen. Die Degradation der Stromschwelle und nicht die Degradation der Quantenausbeute legt den Wert in der Licht-Strom Kennlinie fest, an dem der Laser ausgeht. Durch die spektrale Verschiebung der Emissionswellenlänge ist die Temperatur im VCSEL-Inneren bekannt. Sie steigt für kleine Verhältnisse von Apertur- zu Mesabreite am wenigsten mit der Stromdichte an. Das Mesahalbleitermaterial über der engen Oxidapertur sorgt für eine Querverteilung der Wärme und des Stroms. Gleichzeitig hält die Apertur den als Heizquelle wirkenden Pumpschwellstrom klein. Für maximale optische Leistung ist dagegen eine mittlere Aperturgröße am besten. Zu kleinen Aperturen hin begrenzt die schlechtere Wärmeabfuhr über die thermische Leitfähigkeit die Ausgangsleistung. Zu großen Aperturen und damit auch großen Pumpströmen hin dominiert die dissipierte elektrische Leistung mit ihrer Wärmeerzeugung durch den elektrischen Widerstand. Im gepulsten Betrieb erhält man eine maximal mögliche Umgebungstemperatur von 150°C für das Materialsystem des 670 nm VCSEL GaInP/AlGaInP mit einer Banddiskontinuität von ca. 400 meV. Bei höheren Temperaturen gehen zu viele Elektronen den Quantenfilmen verloren. Dieser Wert entspricht den Innentemperaturwerten, bis zu denen im Gleichstrombetrieb Laseremission zu sehen war. Mißt man die VCSEL-Antwort auf eine Kleinsignalmodulation der Stromamplitude und paßt eine Drei-Pol-Transferfunktion aus den Laserratengleichungen an, ist es möglich, die relative Wichtigkeit der vier bandbreitenlimitierenden Effekte in einem Halbleiterlaser zu bestimmen. Das ist die intrinsische Dämpfung der Resonanzspitze (0.17 ns K-Faktor -> 52 GHz Bandbreite), die thermische Sättigung der Resonanzfrequenz, das parasitäre und das transportbedingte parasitätsähnliche Absinken der Antwortfunktion (33 ps diffusive Transportzeit der Ladungsträger über die Einbettungs- und Barrierenschicht der 1-lambda-cavity -> 18 GHz Bandbreite). Durch eine dickere Passivierungsschicht reduzierten wir die Kontaktflächenkapazität und damit das parasitäre RC-Produkt und erreichen Modulationsbandbreiten von 4 GHz für einen 650 nm VCSEL. Beseitigt man das parasitäre Abfallen der Antwort zu hohen Frequenzen hin, ist das eigentliche Limit im roten VCSEL ein thermisches Limit - wie im Gleichstrombetrieb. Mit höherem Arbeitsstrom nimmt die Bauteilerwärmung zu und Photonendichte und Bandbreite sättigen. Der kleine Apertur-VCSEL mit dem besseren Temperaturbudget erreicht deutlich höhere Resonanzfrequenzen und zwar 6.3 GHz bei 4.5 mA mit einer Apertur von 3.5 µm (bei 657.9 nm). Aus den Modulationsmessungen läßt sich zudem über die Verstärkungskompression die lokale Einfangzeit von der Barrierenregion in den Quantenfilm als maximal 2 ps lang abschätzen. Die digitale Großsignalantwort des VCSELs ist durch Ein- und Ausschaltverzögerungen weiter begrenzt. Die numerische Simulation der Antwort liefert für die Ladungsträgerlebensdauer an der Schwelle 0.39 ns (Apertur 7 µm) (wie auch aus der Schwellstromdichte des stationären Betriebs und aus der Kleinsignalmodulation). Bei einem Vorstrom über der Schwelle wird die Einschaltverzögerung mit steigender Kleinsignal-Resonanzfrequenz kürzer. Aber auch die RC-Aufladekurve durch die dünne Oxidschicht beeinflußt die Einschaltverzögerung noch. Es wurde ein Augendiagramm bei einer Datenrate von 1.25 Gb/s mit dem 650 nm VCSEL aufgenommen.Item Open Access Elektronische Kopplung und Transferprozesse in Donor-Brücke-Akzeptor-Systemen(2000) Roccasalvo, Giuseppe; Sigmund, Ernst (Prof. Dr.)Donor-Brücke-Akzeptor(DBA)-Molekülen kommt eine wichtige Bedeutung beim Design von funktionellen Einheiten in der Molekularen Elektronik zu, die u.a. das Ziel verfolgt, Ladung oder Energie unter kontrollierbaren Bedingungen zwischen unterschiedlichen Zuständen eines 'molekularelektronischen Bauelementes' zu transferieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird mittels theoretischer DBA-Modellsystemen die Abhängigkeit von Transferprozessen im Hinblick auf unterschiedliche chemische Strukturelemente (Kopplungsparameter, Orbitalenergie-Konstellationen) sowie Reservoireinflüsse untersucht, wodurch gezielt Abschätzungen über die praktische Verwendbarkeit von Molekülsystemen angestellt werden können. Ein besonderer Augenmerk liegt dabei auf der Übernächsten-Nachbar(NNN)-Wechselwirkung in kettenartigen Brückensystemen mit zickzackartiger Struktur (z.B. Molekülklasse der Alkane). Methodisch wird die Transferrate näherungsweise durch die Reduktion auf ein effektives Zwei-Niveau-System und exakt durch explizite Reservoirankopplung berechnet. Letztere Methode wird mit Hilfe des Greenschen-Funktions(GF)-Formalismus auf Pole beliebiger Ordnung und beliebiger (energieabhängiger) Reservoirankopplung verallgemeinert. Die qualitativen Eigenschaften der behandelten Modellsysteme sind einerseits resonanzartige Verstärkungen und andererseits antiresonanzartige Minima in der elektronischen Kopplung bzw. Transferrate. Ersteres tritt im Tunnelregime in der Nähe der Brückeneigenwerte auf, wohingegen letzteres Verhalten durch quantenmechanische Interferenzeffekte bei mehr als einem möglichenTransferpfad (NNN-Wechselwirkung) zustande kommt. Betrachtet man die Abhängigkeit der Transferrate von der Anzahl der Monomereinheiten der Brücke, so können bereits kleine NNN-Wechselwirkungen im Zusammenspiel mit der NN-Wechselwirkung nichtmonotone Effekte hinsichtlich der monoton fallenden Abstandsgesetze bei reiner NN-Wechselwirkung bewirken.