Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Aktualisierungen | Downloads | Hilfe

P: Fachverband Plasmaphysik

P 10: Theory and Modelling I

P 10.1: Hauptvortrag

Dienstag, 3. März 2015, 10:30–11:00, HZO 50

Theorie und Simulation dichter Plasmen — •Martin French, Andreas Becker und Ronald Redmer — Universität Rostock, Universitätsplatz 3, 18051 Rostock

Im Gegensatz zu niederdichten Plasmen, welche mit kinetischen Modellen, Massenwirkungsgesetzen und Störungstheorie gut verstanden werden können, müssen die langreichweitigen Coulombkräfte zwischen den Teilchen in dichten Plasmen systematisch berücksichtigt werden. Moderne Methoden zielen hier auf direkte, numerische Simulation der quantenmechanischen Wechselwirkungen zwischen den Teilchen. Dies geschieht entweder mit der Pfadintegral-Montecarlo-Methode oder mittels Dichtefunktionaltheorie (DFT), welche üblicherweise mit einer klassischen Molekulardynamik (MD) für die Ionen gekoppelt ist. Damit lassen sich sowohl die thermodynamischen Eigenschaften (Zustandsgleichungen, Phasendiagramme) dichter Plasmen als auch Transporteigenschaften (elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Viskosität) mit hoher Genauigkeit vorhersagen. Ein großer Vorteil der DFT-MD ist außerdem, dass sie nicht nur auf Plasmen beschränkt ist, sondern auch direkt den Übergang zur kondensierten Materie (Flüssigkeiten, Festkörper) beschreiben kann. Ein Hauptanwendungsgebiet für die thermophysikalischen Eigenschaften dichter Plasmen ist die Modellierung des inneren Aufbaus, der Evolution und der Magnetfelder großer Planeten wie Jupiter und Saturn. Mit Hilfe der DFT-MD können dafür bedeutsame Phänomene wie die Entmischung von Wasserstoff und Helium qualitiativ und quantitativ verstanden werden.