Kolloidale Systeme in Mikrokanälen

Mit Hilfe Brownscher Dynamik wird das Verhalten von Kolloid Teilchen, die durch Engstellen getrieben werden, studiert.
Der Transport von Super-paramagnetischen Kolloiden durch einen 2D Mikro-Kanal wurde bereits in älteren Arbeiten sowohl experimentell als auch mittels Simulationen studiert [b1-3].
Ein Teil dieses Forschungsprojektes ist die Untersuchung des Übergangs von einzeiliger Diffusion in engen Kanälen zur normalen Diffusion in großen Kanälen in enger Zusammenarbeit mit Experimenten von der Gruppe von Prof. Leiderer. Zudem wurde stochastischer Transport über eine einzelne Barriere studiert und viele weiter Projekte innerhalb des SFB TR6 in Zusammenarbeit mit den Gruppen von Prof. Maret und Prof. Binder realisiert.

In einer kürzlichen Studie (2015) untersuchten wir den Einfluss eines zusätzlichen sinusförmigen Substrat-Potentials. Der Effekt einer treibenden Kraft auf die Struktur, Beweglichkeit und Diffusionseigenschaften wurde genauso diskutiert wie das Auftreten eines Kink und Antikink Solitons. Die konkurrierenden Ordnungsmechanismen der hexagonalen Kristallstruktur, der Periodizität des Substrates und der Linienbildung durch die einschränkenden Wände können kommensurabel sein, oder nicht. Die Kombination dieser drei Mechanismen führt zu neuen Effekten. Das gleichzeitige Auftreten von Kinks und Antikinks können wegen der Energiedifferenz zwischen den Rändern und den mittleren Linien beobachtet werden und Ähnlichkeiten zur Elektron-Loch Leitung in Halbleitern können gefunden werden.


a) Neuere Publikationen

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b) Ältere Publikationen

  1. M. Koeppl, P. Henseler, A. Erbe, P. Nielaba and P. Leiderer, Phys. Rev. Lett. 97, 208302 (2006).
  2. P. Henseler, A. Erbe, M. Koeppl, P. Leiderer and P. Nielaba, Phys. Rev. E 81, 041402 (2010).
  3. N. Schwierz and P. Nielaba, Phys. Rev. E 82, 031401 (2010).

c) Abgeschlossene Arbeiten

  1. P. Henseler, Diplomarbeit: Simulationsrechnungen zu Modell-Kolloid-Systemen in eingeschränkter Geometrie und äußeren Zentralpotentialen (2002)
  2. W. Quester, Diplomarbeit: Computersimulationen dreidimensionaler Modell-Kolloide in äußeren periodischen Potentialen (2003)
  3. P. Henseler, Doktorarbeit: Computer-Simulationen zu Strukturen und Phasenumwandlungen in Modell Kolloiden (2008)
  4. N. Schwierz, Diplomarbeit: Computer-Simulationen zur Strukturbildung in Modellkolloiden (2008)
  5. U. Siems, Diplomarbeit: Computersimulation zum Transport in Kolloidsystemen (2011) 
  6. B. Heinze, Diplomarbeit: Computersimulationen zur Strukturbildung in Modell-Kolloid-Systemen in externen Feldern (2013)