Inhalt des Dokuments
Biologische Systeme unterliegen einem ständigen Stoffwechsel, befinden sich also fernab des thermodynamischen Gleichgewichts. Auch in der Physik weicher Materie gibt es viele Problemstellungen, die sich mit Systemen außerhalb des thermischen Gleichgewichts beschäftigen. Das Seminar stellt exemplarisch Methoden vor, mit denen das Nichtgleichgewicht behandelt wird, und illustriert sie anhand ausgewählter Anwendungen aus der weichen Materie und der Biologie.
Das Seminar kann auch mit der Vorlesung Biologische Physik kombiniert werden, um das zweisemestrige Wahlpflichtfach im Masterstudiengang in einem Semster zu absolvieren.
Vortragstermine:
| Datum | Thema | Vortragender |
|---|---|---|
| 14.04.10 im EW015 | Sondertermin des EW-Kolloquiums | Sebastian Heidenreich (Oxford) |
| 21.04.10 | Vorbesprechung | |
| 28.04.10 | Phasondynamik in Kolloidadsorbat | Justus Kromer |
| 05.05.10 | SRD: Theoretische Grundlagen | David Rosin |
| 12.05.10 | SRD | Michael Gierlak |
| 19.05.10 | --- Ausgefallen --- | Philipp Kählitz |
| 26.05.10 | TASEP | Christoph Tavan |
| 02.06.10 | Entfällt | |
| 09.06.10 | The viscosity of microswimmer suspensions | Ruud Boesten |
| 16.06.10 | Dichtefunktionaltheorie für inhomogene Fluide im thermischen Gleichgewicht | Franziska Kendelbacher |
| 23.06.10 | DDFT für wechselwirkende Brownsche Teilchen | Jörn Weißenborn |
| 30.06.10 | SRD: Hydrodynamischen Wechselwirkung und Brownsche Bewegung | Jens Doose |
| 07.07.10 | Entfällt | |
| 14.07.10 | Modeling the dynamics of fractal-like aggregates | Jens Zahnow (Uni Oldenburg) |
Interessierte Studenten können durch aktive Teilnahme am Seminar einen Seminarschein erwerben und sich über mögliche Themen für Diplom- Master- oder Bachelorarbeiten informieren. Vorraussetzungen für den Scheinerwerb sind das Halten eines Vortrags und die Abgabe der Präsentation in Form einer pdf-Datei.
Mögliche Vortragsthemen:
Stochastic Rotation Dynamics (SRD)
- SRD I: Theoretische Grundlagen
- SRD II: Simulation von Hydrodynamischen Wechselwirkungen und Brownscher Bewegung
- Der Squirmer: Ein Modell für Mikroorganismen
Totally Asymmetric Simple Exclusion Process (TASEP)
- Grundlagen des Modells und Anwendung auf Ameisenstraßen
- Das Brückenmodell: Spontane Symmetriebrechung in 1D
Dynamische Dichtefunktionaltheorie (DDFT)
- Dichtefunktionaltheorie für inhomogene Fluide im thermischen Gleichgewicht
- DDFT für wechselwirkende Brownsche Teilchen
- DDFT mit Berücksichtigung von Trägheit: Zussammenhang zur Hydrodynamik
Eigene Vorschläge sind nach Absprache willkommen.
Literatur
- A. Malevanets, R. Kapral, Mesoscopic model for solvent dynamics,J. Chem.
Phys. 110, 8605 (1999) - A. Malevanets, R. Kapral, Solute molecular dynamics in a mesoscale
solvent,J. Chem. Phys. 112, 7260 (2000) - G. Gompper, T. Ihle, D. M. Kroll, R. G. Winkler, Multi-Particle
Collision Dynamics - a Particle-Based Mesoscale Simulation Approach to
the Hydrodynamics of Complex Fluids, Adv. Polym. Sci., 221, 1-87 (2009) - J. T. Padding, A. A. Louis, Hydrodynamic interactions and Brownian
forces in colloidal suspensions: Coarse-graining over time and length
scales, Phys. Rev. E 74, 031402 (2006) - David Mukamel, Phase Transitions in Non-Equilibrium Systems, arXiv:cond-mat/0003424v2 (2000)
- H.Löwen: Density functional theory of inhomogeneous classical
fluids: recent developments and new perspectives. J. Phys.: Condens.
Matter 14, 11897-11905 (2002) - U. Marini und B. Marconi: Dynamic density functional theory of
fluids. Journal of Chemical Physics 110(16), 8032-8044 (1999) - A.J. Archer und R. Evans: Dynamical density functional theory and
its application to spinoidal decomposition. Journal of Chemical
Physics 121(9), 4247-4254 (2004) - A.J. Archer: Dynamical density functional theory for molecular
and colloidal fluids: A microscopic approach to fluid mechanics. The
Journal of Chemical Physics 130, 014509 (2009)