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33227-01 - Vorlesung: Molecular dynamics simulations with applications in soft matter (2 KP)
| Semester | Frühjahrsemester 2013 |
| Angebotsmuster | unregelmässig |
| Dozierende |
Markus Meuwly (m.meuwly@unibas.ch)
Martin Steinhauser (martin.steinhauser@unibas.ch, BeurteilerIn) |
| Inhalt | This lecture provides an introduction to the basics of Molecular Dynamics and Monte Carlo simulations and provides application examples from Soft Matter Physics, in particular Polymer Physics. Programming skills are not required and will be developed in the lecture as necessary. Depending on interest, “programming lab sessions” can be offered during the lecture, where the students will be able to work with actual simulation code and perform hands-on case studies. |
| Lernziele | Die Vorlesung „Molecular Dynamics Simulations with Applications in Soft Matter“ bietet eine Einführung in die Grundlagen der klassischen Molekulardynamik (MD) Simulation, sowie der Monte-Carlo Simulation mit konkreten Anwendungsbeispielen aus dem Gebiet der weichen Materie, vor allem aus der Polymerphysik. Es werden schwerpunktmäßig die Modellierung und nachfolgende MD/MC-Simulation von vergröberten (coarse-grained) Modellen von Flüssigkeiten und Makromolekülen besprochen. Bei solchen Modellen werden empirische Kraftfeldmodelle eingeführt, die weitgehend von den konkreten chemischen Details in der Struktur der Moleküle abstrahieren (sogenannte „bead-spring“ Modelle), und die es gestatten, erheblich größere Systeme auf wesentlich größeren Zeitskalen zu simulieren, als dies mit klassischen atomistischen Ansätzen möglich ist. Programmierkenntnisse sind nicht notwendig und werden im Laufe der Vorlesung zusammen mit einem Simulationsprogramm für Fallstudien (Flüssigkeiten, Polymerketten) erarbeitet, bis hin zur Visualisierung von Simulationsergebnissen. Bei Bedarf und Interesse kann auch ein „Programmier- Lab“ angeboten werden, in dem die Studenten selbst Übungen an vorbereiteten Programmen durchführen können. |
| Literatur | M. O. Steinhauser, Computational Multiscale Modeling of Fluids and Solids – Theory and Applications, Springer Verlag (2008) D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation, Academic Press (2002) K. Binder and D. W. Heermann, Monte Carlo Simulation in Statistical Physics, Springer (2010) |
| Teilnahmevoraussetzungen | Die Vorlesung richtet sich an Studierende im Hauptstudium (Master- Studenten und Doktorat-Studenten) mit Grundkenntnissen in klassischer Mechanik. Die für die Molekulardynamik benötigten theoretisch-mathematischen Konzepte der statistischen Physik, sowie Grundkenntnisse in der Programmierung in C werden in der Vorlesung anhand von einfachen Fallbeispielen entwickelt. |
| Unterrichtssprache | Englisch |
| Einsatz digitaler Medien | kein spezifischer Einsatz |
| HörerInnen willkommen |
| Intervall | Wochentag | Zeit | Raum |
|---|
Keine Einzeltermine verfügbar, bitte informieren Sie sich direkt bei den Dozierenden.
| Module |
Chemie (Doktorat Philosophie (Philosophisch-Naturwissenschaftliche Fakultät)) Modul Geology (Master Geowissenschaften) Vertiefungsmodul (Master Chemie) Weitere Lehrveranstaltungen für den Wahlbereich Informatik MSc (Master Informatik (Studienbeginn vor 01.08.2010)) Weitere Lehrveranstaltungen für den Wahlbereich Informatik MSc (Master Informatik) |
| Prüfung | Lehrveranst.-begleitend |
| An-/Abmeldung zur Prüfung | Anmelden: Belegen; Abmelden: Dozierende |
| Wiederholungsprüfung | keine Wiederholungsprüfung |
| Skala | Pass / Fail |
| Belegen bei Nichtbestehen | beliebig wiederholbar |
| Zuständige Fakultät | Philosophisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, studiendekanat-philnat@unibas.ch |
| Anbietende Organisationseinheit | Departement Chemie |