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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 13: Statistische Physik (Allgemein) II

DY 13.7: Vortrag

Montag, 26. März 2001, 12:00–12:15, S 7

Fluss und Diffusion in Perkolationsclustern: NMR Untersuchungen und Computer-Simulationen — •Andreas Klemm, Markus Weber und Rainer Kimmich — Sektion Kernresonanzspektroskopie, Universität Ulm

Struktur und Dynamik von Perkolationsnetzwerken sind vielfältigst anhand von Monte-Carlo Simulationen untersucht. Wir wenden bildgebende Verfahren der NMR auf reale Objekte computergenerierter Gitterplatz- und (semi-) kontinuierlicher Swiss-Cheese Modelle an. Objekte bis 12 cm× 12 cm bzw. 300× 300 Gitterpunkte wurden gefertigt, der Porenraum mit Wasser befüllt und schließlich ein externer Druckgradient angelegt [1]. Ausgehend von ortsaufgelösten Geschwindigkeitskarten des wasserdurchströmten Porenraumes kann das Backbone vom gesamten Porenraum in den fraktalen Parametern unterschieden werden. Die volumengemittelte Geschwindigkeit als Funktion des Volumenradius gehorcht innerhalb eines Skalierungsfensters einem Potenzgesetz. Vergleichende FEM-Simulationen konnten die experimentellen Ergebnisse ausgezeichnet reproduzieren. Darüber hinaus kann die anomale Diffusion auf Perkolationsnetzwerken durch die zeitaufgelöste Interdiffusion einer H₂O-Front in ursprünglich D₂O-gefüllten Porenraum verifiziert werden [2].

[1] A. Klemm, H.-P. Müller, R. Kimmich, Phys. Rev. E 55, 4413 (1997)

[2] A. Klemm, H.-P. Müller, R. Kimmich, Physica A 266, 242 (1999)