Forschungsschwerpunkt Theoretische Plasmaphysik
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Theorie und Numerik |
Diplomthemen
Überblick
Der überwiegende Teil der uns umgebenden Materie besteht aus geladenen Teilchen (Plasma). Diese Systeme werden durch die langreichweitige Coulombwechselwirkung dominiert. Bei geringer Dichte und/oder hohen Temperaturen ist diese Wechselwirkung schwach, und die Plasmaeigenschaften ähneln denen eines idealen Gases.
In den letzten Jahren gewinnen jedoch Niedertemperatur-Plasmen mit
starker Coulombwechselwirkung immer mehr an Bedeutung. Das Verhalten dieser nichtidealen Plasmen ist wesentlich komplexer und
vielfach noch unverstanden. Unsere Untersuchungen zielen auf die
Entwicklung neuer theoretischer und numerischer Methoden zur Beschreibung dieser Systeme. Im Mittelpunkt stehen:
- Stark korrelierte Komplexe Plasmen, insbesondere staubige Plasmen, Coulombkristall
(rechtes Bild, Experiment der AG Piel, IEAP) etc.
- Dichte partiell ionisierte astrophysikalische Plasmen, z.B. Plasma im Zentrum
der Sonne (linkes Bild) und in Riesenplaneten.
Theoretische Konzepte und numerische Methoden
- Methoden der klassische Statistik:
- Integralgleichungsmethoden (PY, HNC)
- Computer-Simulationen:
- Monte Carlo
- Molekulardynamik
Diplom-Themen
- Staubige Plasmen (in Kooperation mit Experimenten der AG Piel, IEAP)
- Zustandsgleichung staubiger Plasmen: Analytische Modellierung im Rahmen der
Hypernetted Chain Approximation (HNC)
- Thermodynamische Eigenschaften staubiger Plasmen: klassische Monte Carlo
Simulationen
- Plasmawellen in staubigen Plasmen - von der Gasphase bis zum Coulombkristall: klassische Molekulardynamik-Simulationen
- Dichte partiell ionisierte astrophysikalische Plasmen
- Optische Eigenschaften: klassische Molekulardynamik-Simulationen mit
Quantenpotentialen