TU Berlin

AG Statistische Physik weicher Materie und biologischer Systeme Dynamik in der statistischen und biologischen Physik

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Seminar: Statistische Physik weicher Materie und biologischer Systeme

Schwerpunkt: Physik des Nichtgleichgewichts und ihre Anwendung auf biologische Systeme

Mittwochs um 14.15 Uhr im Raum EW 731

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)

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