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28th IFF Spring School

Dynamik und Strukturbildung in kondensierter Materie

March 1997 . Jülich . Germany

 

 

Die meisten in Natur und Technik vorkommenden festen Körper befinden sich nicht im Zustande eines thermodynamischen Gleichgewichts. Ihre Eigenschaften werden in hohem Maße durch den Entstehungsprozeß bestimmt. Hierbei spielen die Ausbildung von Oberflächen und inneren Grenzflächen sowie Transportvorgänge von Materie und Energie eine wichtige Rolle. Dynamische Vorgänge von atomaren bis hin zu makroskopischen Zeitskalen sind auch zum Verständnis von Gläsern, Polymergemischen und anderen komplexen Fluiden wichtig. Die Ferienschule behandelt solche dynamischen Vorgänge in Raum und Zeit in kondensierter Materie und ihre Auswirkungen auf die makroskopische Strukturbildung.

In der Ferienschule wird zunächst eine Einführung in theoretische Grundlagen der Phasenübergänge und der Nichtgleichgewichtsthermodynamik gegeben. Exemplarisch werden dynamische Vorgänge in korrelierten elektronischen Systemen behandelt. Ausführlich wird dann auf Phasentrennungsvorgänge, Kristallwachstum und Oberflächenprozesse eingegangen. Dazu werden Modelle für Molekular-Beam-Epitaxie, für Amorphisierungsreaktionen unter Ionenbeschuß, aber auch spinodale Entmischung von Polymergemischen besprochen. Das anomale dynamische Verhalten in Gläsern wird auf die atomare Dynamik zurüchgeführt. Ein umfangreiches Kapitel über komplexe Fluide geht auf Kolloide, verzweigte Polymere, granulare Medien und Mikroemulsionen ein. Moderne Konzepte der theoretischen Behandlung von Nichtgleichgewichtsstrukturen werden am Beispiel von Flüssigkeiten und Flüssigkristallen sowie chemischen Reaktionen behandelt.

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Die wichtigsten Themen sind:

  • Femtosekunden-Laserphysik
  • Oberflächenprozesse und Kristallwachstum
  • Gläser
  • Komplexe Fluide und Granulare Medien
  • Nichtgleichgewichtsstrukturen

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