Molekulardynamik-Simulationen
Molecular Dynamics Simulations

Modul PH2019

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2019 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Biophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2019 ist Martin Zacharias.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Simulationsmethoden:
Molekulardynamik-Methoden
Monte Carlo Methode
Brown'sche Dynamik-Methode
Kraftfeldbeschreibung von Molekülen
Randbedingungen
Temperatur- und Druckkontrolle
Thermodynamische und kinetische Größen aus Simulationen
Nicht-Gleichgewichts-Simulationen
Gemischte quantenmechanische/klassische Simulationen
Anwendungen:
Einfache Flüssigkeiten; Mischungen
Biomoleküle: Dynamik von Proteinen und Peptiden
Systeme mit Grenzflächen    

Lernergebnisse

Verständnis von Methoden der Molekülsimulation

Fähigkeit zur Durchführung von Simulationen

Voraussetzungen

Elementare Kenntinisse der statistischen Thermodynamik, Mechanik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Molekulardynamik-Simulationen: von den Grundlagen zu Anwendungen Zacharias, M.
Mitwirkende: Reif, M.
Montag, 10:00–12:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Tafelvortrag + Beamerpresentation

Übungen am Rechner

Medienformen

Beamer, lecture nodes , Internet Seite zum Kurs

Literatur

D. Frenkel, B. Smit, Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications, Academic Press.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.