Hauptseminar Theorie und Simulation der weichen Materie SS 2013

Überblick

Art

Seminar (Vorträge und Diskussion)

Zeit

Dienstag, 13:45-15:15 Uhr (1. Termin: 9. April)

Raum

Institut für Computerphysik, Seminarraum 1.079

Umfang

2 SWS

Verantwortliche

Dr. Jens Smiatek (ICP)

Dr. Olaf Lenz (ICP)

Dr. Felix Höfling (MPI für Intelligente Systeme)

Dr. Matthias Krüger (MPI für Intelligente Systeme)

Dr. Markus Bier (MPI für Intelligente Systeme)

Veranstaltungsnummer

04570

Zugeordnete Module

PO 2011: 31620 Hauptseminar in Theoretischer Physik (benoteter Leistungsnachweis)

PO 2010: 28300 Fortgeschrittene Vielteilchentheorie (unbenoteter Leistungsnachweis als Prüfungsvorleistung)

Kurssprache

Deutsch oder Englisch, wie gewünscht

Voraussetzungen

Wir erwarten, dass die Teilnehmer ein grundlegendes Wissen in klassischer und statistischer Mechanik, Thermodynamik, Elektrodynamik und partiellen Differentialgleichungen haben.

We expect the participants to have basic knowledge in classical and statistical mechanics, thermodynamics, electrodynamics, and partial differential equations.

Leistungsnachweis

Um den notwendigen Leistungsnachweis für das Seminar zu erhalten, gelten folgende Kriterien:

• Außer in begründeten Einzelfällen sollte jeder Teilnehmer bei allen Vorträgen anwesend sein und sich in der Diskussion einbringen.
• Anstelle einer Ausarbeitung nach dem Vortrag soll eine Woche vor dem Beginn des Kompaktseminars eine Ausarbeitung als Handout an die anderen Teilnehmer ausgeteilt werden, bzw auf der Kurswebseite zum Download bereitstehen.
  • Als Vorbereitung zu jedem Vortrag sollen alle Teilnehmer das Handout lesen.
  • Das Handout ist eine ausformulierte Ausarbeitung des Vortrages.
  • Es soll einen Umfang von 5-10 Seiten haben.
  • Es soll die Inhalte des Vortrages darstellen.
  • Als Anhang zum Handout sollten bis zu drei Artikel zum Thema angehängt werden, sofern vorhanden.
  • Als Übung für das Verfassen wissenschaftlicher Artikel empfehlen wir, das Handout in englischer Sprache zu verfassen.
• Zum vereinbarten Zeitpunkt ist ein Vortrag zu halten.
  • Der Vortrag sollte 40 bis 45 Minuten dauern.
  • Es wird empfohlen, elektronische Folien für den Vortrag zu erstellen.
  • Diese können entweder auf dem eigenen Laptop, oder auf einem Institutslaptop wiedergegeben werden. In diesem Fall bitte rechtzeitig vorher mit uns Kontakt aufnehmen!
  • Im Hinblick auf Tagungen (z.B. von der DPG) empfehlen wir, auch den Vortrag auf Englisch zu halten und die Vortragsfolien in englischer Sprache zu gestalten.
  • Im Anschluß an den Vortrag findet eine Diskussion statt, in die die Teilnehmer sich aktiv einbringen sollten.
• Bei den Teilnehmern, die für das Seminar einen benoteten Leistungsnachweis benötigen (PO 2011), fließen die folgenden Faktoren in die Note ein:
  • Qualität des Vortrages (Inhalt, Darstellung, Präsentation)
  • Qualität des eigenen Handouts (Inhalt, Verständlichkeit)
  • Diskussionsbeiträge

Themen

• Grundlagen der Molekular-Dynamik und Monte-Carlo-Simulation (Olaf Lenz)
• Simulation von Polymeren mittels Monte-Carlo und Molekular-Dynamik-Methoden (Olaf Lenz)
• Mesoskopische Simulationsmethoden: Lattice-Boltzmann, Dissipative Particle Dynamics und Stochastic Rotation Dynamics (Jens Smiatek)
• Behandlung von elektrostatischen Wechselwirkungen in Polyelektrolyt-Simulationen (Jens Smiatek)
• Poisson-Boltzmann-Theorie: Vergleich zwischen Simulation und analytischen Resultaten (Jens Smiatek)
• Methoden zur Berechnung von freien Energien: Wang-Landau-Sampling, Umbrella Sampling und WHAM, Thermodynamische Integration (Jens Smiatek)
• Theorie der Brownschen Bewegung (Felix Höfling)
• Hydrodynamische Wechselwirkungen (Felix Höfling)
• Einführung in die Flüssigkeitstheorie (Markus Bier)
• Dichtefunktionaltheorie (Markus Bier)
• Langzeitanomalien (long time tails) der Diffusion in Flüssigkeiten (Matthias Krüger)
• Diffusion in Vielteilchen-Suspensionen (Matthias Krüger)