Difference between revisions of "Hauptseminar Theorie und Simulation der weichen Materie SS 2012/Polymersimulationen: Monte Carlo"
(13 intermediate revisions by 2 users not shown) | |||
Line 1: | Line 1: | ||
− | + | {{Seminartopic | |
− | + | |topic=Polymersimulationen: Monte Carlo | |
− | + | |speaker=Tobias Steinle | |
− | + | |date=2012-06-12 | |
− | + | |tutor=[[Pedro Sanchez]] und [[Christian Holm]] | |
− | + | |ressources=[{{SERVER}}/~icp/html/teaching/2012-ss-hs/08-tsteinle-handout.pdf Handout] [{{SERVER}}/~icp/html/teaching/2012-ss-hs/08-tsteinle-talk.pdf Presentation] | |
− | + | }} | |
− | |||
== Inhalte == | == Inhalte == | ||
* Monte-Carlo-Simulationen von Polymeren für Schmelzen | * Monte-Carlo-Simulationen von Polymeren für Schmelzen | ||
− | * Spezielle moves wie | + | * Spezielle moves wie slithering snake, Reptationen, Rosenbluth sampling, configurational Bias |
* Bond-Fluktuations-Modelle | * Bond-Fluktuations-Modelle | ||
+ | == Literatur == | ||
+ | * E-book: D.P. Landau and K. Binder: [http://www.netlibrary.com/urlapi.asp?action=summary&v=1&bookid=139749 A guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics] | ||
+ | * Monte Carlo Simulation of Polymers: Coarse-Grained Models, by Jörg Baschnagel, Joachim P. Wittmer, Hendrik Meyer, published in Computational Soft Matter: From Synthetic Polymers to Proteins, Lecture Notes, [http://www2.fz-juelich.de/nic-series/volume23/baschnagel.pdf] | ||
+ | |||
+ | <bibentry pdflink="yes" write="yes"> | ||
+ | carmesin88a | ||
+ | kremer94a | ||
+ | rubinstein03a | ||
+ | </bibentry> | ||
+ | Auf Nachfrage ist auch noch weiterführende Literatur erhältlich. | ||
+ | |||
+ | == Kurz zum Inhalt == | ||
+ | |||
+ | Die Simulation von Polymeren hat aufgrund ihrer technologischen und biologischen Relevanz die Wissenschaft schon immer sehr interessiert. Gauss'sche Polymere können durch einen Random Walk dargestellt werden, und die Zustandssumme ist noch analytisch lösbar. Allerdings verhindern bereits ausgeschlossene Volumenwechselwirkungen die analytische Lösung. Deshalb kommen für solchen und andere Probleme die Simulationen ins Spiel. | ||
+ | |||
+ | Zuerst sollen stark vereinfachte Gittermodelle wie das immer noch verwendete bond-fluctuation Modell im Vortrag vorgestellt werden. Da heutzutage aber die Rechenleistung stetig zunimmt, muss man sich in Simulationen nicht mehr nur auf rein gittergestützte Modelle beschränken, sondern kann auch ganz allgemein Off-Lattice Monte Carlo Simulationen durchführen. Auch diese Möglichkeit, ihre Vorteile und ihre Grenzen sollen im Vortrag berücksichtigt werden. | ||
+ | |||
+ | == Gliederungsvorschlag == | ||
+ | |||
+ | ;1. Was sind Polymere? | ||
+ | |||
+ | * Wofür sind Polymere wichtig | ||
+ | * Aufbau eines Polymers | ||
+ | * Wechselwirkungen | ||
+ | |||
+ | ;2. Notwendige Vereinfachungen | ||
+ | |||
+ | * Coarse graining | ||
+ | * Diskretisierung in Raum und Zeit | ||
+ | * Bewegungsschemata | ||
+ | |||
+ | ;3. Bond-fluctuation model | ||
+ | |||
+ | * Probleme von vorhergehenden Modellen | ||
+ | * Idee des Algorithmus | ||
+ | * Anwendungen | ||
+ | |||
+ | ;4. Off-lattice approach | ||
+ | |||
+ | * Ansatz | ||
+ | * Verschiedene Typen von Moves | ||
+ | * Erfolge und Grenzen | ||
+ | |||
[[Category:Hauptseminar SS2012]] | [[Category:Hauptseminar SS2012]] |
Latest revision as of 09:00, 26 June 2012
- "{{{number}}}" is not a number.
- Date
- 2012-06-12
- Topic
- Polymersimulationen: Monte Carlo
- Speaker
- Tobias Steinle
- Tutor
- Pedro Sanchez und Christian Holm
- Ressources
- Handout Presentation
Inhalte
- Monte-Carlo-Simulationen von Polymeren für Schmelzen
- Spezielle moves wie slithering snake, Reptationen, Rosenbluth sampling, configurational Bias
- Bond-Fluktuations-Modelle
Literatur
- E-book: D.P. Landau and K. Binder: A guide to Monte Carlo Simulations in Statistical Physics
- Monte Carlo Simulation of Polymers: Coarse-Grained Models, by Jörg Baschnagel, Joachim P. Wittmer, Hendrik Meyer, published in Computational Soft Matter: From Synthetic Polymers to Proteins, Lecture Notes, [1]
-
I. Carmesin, K. Kremer.
The Bond Fluctuation Method: A New Effective Algorithm for the Dynamics of Polymers in All Spatial Dimensions.
Macromolecules 21(9):2819–2823, 1988.
[PDF] (585 KB) -
K. Kremer, G. S. Grest.
Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulations in Polymer Science.
Edited by Kurt Binder.
Clarendon Press, Oxford, 1994.
-
Michael Rubinstein, Ralph H. Colby.
Polymer Physics.
Oxford University Press, Oxford, UK, 2003.
Auf Nachfrage ist auch noch weiterführende Literatur erhältlich.
Kurz zum Inhalt
Die Simulation von Polymeren hat aufgrund ihrer technologischen und biologischen Relevanz die Wissenschaft schon immer sehr interessiert. Gauss'sche Polymere können durch einen Random Walk dargestellt werden, und die Zustandssumme ist noch analytisch lösbar. Allerdings verhindern bereits ausgeschlossene Volumenwechselwirkungen die analytische Lösung. Deshalb kommen für solchen und andere Probleme die Simulationen ins Spiel.
Zuerst sollen stark vereinfachte Gittermodelle wie das immer noch verwendete bond-fluctuation Modell im Vortrag vorgestellt werden. Da heutzutage aber die Rechenleistung stetig zunimmt, muss man sich in Simulationen nicht mehr nur auf rein gittergestützte Modelle beschränken, sondern kann auch ganz allgemein Off-Lattice Monte Carlo Simulationen durchführen. Auch diese Möglichkeit, ihre Vorteile und ihre Grenzen sollen im Vortrag berücksichtigt werden.
Gliederungsvorschlag
- 1. Was sind Polymere?
- Wofür sind Polymere wichtig
- Aufbau eines Polymers
- Wechselwirkungen
- 2. Notwendige Vereinfachungen
- Coarse graining
- Diskretisierung in Raum und Zeit
- Bewegungsschemata
- 3. Bond-fluctuation model
- Probleme von vorhergehenden Modellen
- Idee des Algorithmus
- Anwendungen
- 4. Off-lattice approach
- Ansatz
- Verschiedene Typen von Moves
- Erfolge und Grenzen