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==== Parameterstudien zur Translokation von Biomolekülen durch Nanoporen ==== | ==== Parameterstudien zur Translokation von Biomolekülen durch Nanoporen ==== | ||
In den letzten Jahren ist es möglich geworden, künstliche Nanoporen als Sonden in der Welt einzelner Makromoleküle zu benutzen. Bei dem Transport dieser Moleküle durch die Pore spielen elektrostatische Wechselwirkungen eine große Rolle, weil fast alle Biomoleküle stark geladen sind. In diesem Projekt soll die Rolle der elektrostatischen Wechselwirkung für diesen Prozess mit molekulardynamischen Simulationen untersucht werden, um so die wissenschaftliche Grundlage für ein genaues Verständnis dieses Prozesses zu legen. Nur wenn das System gut verstanden ist, kann es letztlich - wie man sich erhofft - zur schnellen Sequenzierung von DNA genutzt werden. | In den letzten Jahren ist es möglich geworden, künstliche Nanoporen als Sonden in der Welt einzelner Makromoleküle zu benutzen. Bei dem Transport dieser Moleküle durch die Pore spielen elektrostatische Wechselwirkungen eine große Rolle, weil fast alle Biomoleküle stark geladen sind. In diesem Projekt soll die Rolle der elektrostatischen Wechselwirkung für diesen Prozess mit molekulardynamischen Simulationen untersucht werden, um so die wissenschaftliche Grundlage für ein genaues Verständnis dieses Prozesses zu legen. Nur wenn das System gut verstanden ist, kann es letztlich - wie man sich erhofft - zur schnellen Sequenzierung von DNA genutzt werden. | ||
− | Interessierte Studierende sollten über Grundlagen der statistischen Physik/Thermodynamik und über tragfähige Grundlagen mit UNIX-Systemen verfügen. Erfahrungen in der Programmierung mit Skriptsprachen oder Hochsprachen (C, C++) sind von Vorteil. Das zugrundeliegende Softwarepaket wird | + | Interessierte Studierende sollten über Grundlagen der statistischen Physik/Thermodynamik und über tragfähige Grundlagen mit UNIX-Systemen verfügen. Erfahrungen in der Programmierung mit Skriptsprachen oder Hochsprachen (C, C++) sind von Vorteil. Das zugrundeliegende Softwarepaket wird {{ES}} sein. |
==== Mesoskalige Hydrodynamik mittels eines Gitter-Boltzmann Algorithmus ==== | ==== Mesoskalige Hydrodynamik mittels eines Gitter-Boltzmann Algorithmus ==== | ||
− | Hydrodynamische Wechselwirkungen in kolloidalen Suspensionen werden durch korrelierte Kolloisionen der Lösungsmittelteilchen mit den Kolloiden erzeugt, und im Kontinuum mittels der Navier-Stokes Gleichung beschrieben. In MD Simulationen, die ein sogenanntes implizites Lösungsmittel benutzen (also keine Lösungsmittelteilchen) , können somit keine hydrodynamischen Wechselwirkungen generiert werden. Eine Art, diese in eine vergröberte MD Simulation zu berücksichtigen, ist der Gitter(=Lattice)-Boltzmann Algorithmus, der auf einer Gitterflüssigkeit beruht. In der Bachelorarbeit soll ein Skript und ein Tutorial zur Behandlung des Poisseulle Flusses in einer Schlitzpore erstellt werden. Der Algorithmus ist bereits innerhalb des Programmpakets | + | Hydrodynamische Wechselwirkungen in kolloidalen Suspensionen werden durch korrelierte Kolloisionen der Lösungsmittelteilchen mit den Kolloiden erzeugt, und im Kontinuum mittels der Navier-Stokes Gleichung beschrieben. In MD Simulationen, die ein sogenanntes implizites Lösungsmittel benutzen (also keine Lösungsmittelteilchen) , können somit keine hydrodynamischen Wechselwirkungen generiert werden. Eine Art, diese in eine vergröberte MD Simulation zu berücksichtigen, ist der Gitter(=Lattice)-Boltzmann Algorithmus, der auf einer Gitterflüssigkeit beruht. In der Bachelorarbeit soll ein Skript und ein Tutorial zur Behandlung des Poisseulle Flusses in einer Schlitzpore erstellt werden. Der Algorithmus ist bereits innerhalb des Programmpakets {{ES}} implementiert. |
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==== Messung der dielektrischen Konstante in einer ionischen Flüssigkeit ==== | ==== Messung der dielektrischen Konstante in einer ionischen Flüssigkeit ==== |
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Lectures
SS 2010
- ICP-Kolloquium: Physik und Computeranwendungen
Prof. R. Hilfer, Prof. C. Holm
Thursday 14:00 - 15:30, V27.03
- Oberseminar: Physik mit Höchstleistungsrechnern
Prof. C. Holm, Prof. R. Hilfer, Joan Josep Cerda
Mo 14:00-16:00, V27.03
- Simulationsmethoden II(course lecture with exercises)
Prof. C. Holm
Wednesday, 9:45 a.m.-11:15 a.m., V27.03, Pfaffenwaldring 27
WS 2009/2010
- ICP-Kolloquium: Physik und Computeranwendungen
Prof. R. Hilfer, Prof. C. Holm
Thursday 14:00 - 15:30, V27.03
- Oberseminar: Physik mit Höchstleistungsrechnern
Prof. C. Holm, Prof. R. Hilfer, Joan Josep Cerda
Mo 14:00-16:00, V27.03
- Theoretische Physik 5: Kontinuumsmechanik (Kursvorlesung mit Übungen)
[Prof. R. Hilfer]
Vorlesungen: Dienstags, 8:45 - 9:30 Uhr, Freitags, 8:00 - 9:30 Uhr, Raum V57.04
Übungen: Mittwochs, 14:00 - 15:30 Uhr, V9.31, Donnerstags, 11:30 - 13:00 Uhr, Raum V57.04
- Simulationsmethoden I(course lecture with exercises)
Prof. C. Holm
Monday, 11:30 a.m.-1 p.m., Room V27.03 (tentative),
- Hauptseminar: Moderne Simulationsmethoden in der Physik
Prof. C. Holm, Prof. R. Hilfer, PD J. Roth
Thursday, 8:00 a.m., seminar room 104, Pfaffenwaldring 27
Lectures in previous terms
Inaugural Lecture
Prof. Christian Holm will give his inaugural lecture:
3.11.09, 17:15 Uhr
Hörsaal V57.01
Titel: "Harte Arbeit an Weicher Materie gelingt mit ESPResSo"
SS 2009
- ICP-Kolloquium: Physik und Computeranwendungen
Prof. C. Holm, Prof. R. Hilfer
Thursday 14:00 - 15:30, V27.02
- Oberseminar: Physik mit Höchstleistungsrechnern
Prof. C. Holm, Prof. R. Hilfer, Joan Josep Cerda
Mo 14:00-16:00, V27.03
- Simulationsmethoden I(course lecture with exercises)
Prof. C. Holm
Tue 11.30 - 13.00 in V57.04 and Wed 9.45 - 11.15 in V57.02 - Simulationsmethoden II(course lecture with exercises)
Prof. C. Holm
Tue 11.30 - 13.00 in V57.04 and Wed 9.45 - 11.15 in V57.02 - Relativitätstheorie 1(Wahlpflichtvorlesung mit Übungen)
Prof. R. Hilfer- Vorlesung: donnerstags 11.30 - 13.00 in V57.05
Übungen Pfaffenwaldring 57, 2. Stock:- dienstags 14.00 - 15.30 Raum 2.346 (Michael Ankele), und
mittwochs 15.45 - 17.15 Raum 2.120 (Florian Dommert)
- dienstags 14.00 - 15.30 Raum 2.346 (Michael Ankele), und
- Vorlesung: donnerstags 11.30 - 13.00 in V57.05
WS 2008/2009
- Fraktionale Infinitesimalrechnung (course lecture with exercises)
PD R. Hilfer
Tue, Thu 8:00-9:30, Pfaf 27_0.011 - Computergrundlagen (course lecture with exercises)
Dr. J. Harting
Thu, Fr 14:00-15:30, V57.04 - ICP-Kolloquium: Physik und Computeranwendungen
PD R. Hilfer
Mon 11:30-13:00, V27.01 - Oberseminar: Physik mit Höchstleistungsrechnern
Dr. J. Harting, PD R. Hilfer
Mon 14:00-15:30, V27.03
Diplom- und Bachelorarbeiten
Diplomarbeiten können bei uns im Bereich Simulation und Theorie weicher Materie durchgeführt werden. Dies umfasst insbesondere Nukleation, Ferrofluide, Hydrogele sowie Polymere und Biomoleküle. Aktuelle Themen sind
- Nicht zentrierte Dipole
- IPBS (Iterativer Poisson-Boltzmann-Löser)
- Ionkanäle
- Janus-Teilchen
- Ionische Flüssigkeiten: Dielektrisches Spektrum für Modellfluide
- Magnetische Gele
Bachelorarbeiten
Parameterstudien zur Translokation von Biomolekülen durch Nanoporen
In den letzten Jahren ist es möglich geworden, künstliche Nanoporen als Sonden in der Welt einzelner Makromoleküle zu benutzen. Bei dem Transport dieser Moleküle durch die Pore spielen elektrostatische Wechselwirkungen eine große Rolle, weil fast alle Biomoleküle stark geladen sind. In diesem Projekt soll die Rolle der elektrostatischen Wechselwirkung für diesen Prozess mit molekulardynamischen Simulationen untersucht werden, um so die wissenschaftliche Grundlage für ein genaues Verständnis dieses Prozesses zu legen. Nur wenn das System gut verstanden ist, kann es letztlich - wie man sich erhofft - zur schnellen Sequenzierung von DNA genutzt werden. Interessierte Studierende sollten über Grundlagen der statistischen Physik/Thermodynamik und über tragfähige Grundlagen mit UNIX-Systemen verfügen. Erfahrungen in der Programmierung mit Skriptsprachen oder Hochsprachen (C, C++) sind von Vorteil. Das zugrundeliegende Softwarepaket wird ESPResSo sein.
Mesoskalige Hydrodynamik mittels eines Gitter-Boltzmann Algorithmus
Hydrodynamische Wechselwirkungen in kolloidalen Suspensionen werden durch korrelierte Kolloisionen der Lösungsmittelteilchen mit den Kolloiden erzeugt, und im Kontinuum mittels der Navier-Stokes Gleichung beschrieben. In MD Simulationen, die ein sogenanntes implizites Lösungsmittel benutzen (also keine Lösungsmittelteilchen) , können somit keine hydrodynamischen Wechselwirkungen generiert werden. Eine Art, diese in eine vergröberte MD Simulation zu berücksichtigen, ist der Gitter(=Lattice)-Boltzmann Algorithmus, der auf einer Gitterflüssigkeit beruht. In der Bachelorarbeit soll ein Skript und ein Tutorial zur Behandlung des Poisseulle Flusses in einer Schlitzpore erstellt werden. Der Algorithmus ist bereits innerhalb des Programmpakets ESPResSo implementiert.
Messung der dielektrischen Konstante in einer ionischen Flüssigkeit
Mit einem vereinfachten Modell von harten geladenen Kugeln soll im Rahmen einer Molekulardynamischen Simulation die statische dielektrische Konstante bestimmt werden, sowie sie aus Messungen mittels dielektrischer Spektroskopie bestimmt wird.
Simulation ultrakalte Moleküle mit einem elektrischen Dipolmoment
Ultrakalte Moleküle mit einem elektrischen Dipolmoment lassen sich in einem optischen Gitter einfangen und durch ein elektrisches Feld ausrichten. Durch Manipulation des Gitters und des elektrischen Feldes lassen sich die Wechselwirkungen zwischen den Molekülen beeinflussen. In dieser Arbeit soll mit Hilfe von Molekulardynamik ein System untersucht werden, in dem mehrere Lagen stark dipolar wechselwirkender Molekuele uebereinander angeordnet sind. Ziel der Arbeit ist es, Grundzustandsstrukturren zu berechnen, sowie den Einfluß der thermischen Bewegung auf die Grundzustandsstrukturen zu berechnen. Das System ist hierbei gerade noch im Bereich der klassischen Physik. Als +Simulationssoftware wird Espresso (www.espresso.mpg.de) zum Einsatz kommen.
Ansprechpartner: Rudolf Weeber (Rudolf Weeber <weeber@ica1.uni-stuttgart.de>)