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Bachelor- und Masterarbeitsthemen
— Dr. Peter Galenko
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Ansprechpartner: Peter Galenko
Telefon: +49-(0)3641-9-47715
E-Mail: peter.galenko@uni-jena.de
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| Thema 1 |
„Modellierung von Kristallgitterstruktur und Strukturdiagrammen mit dem Phasenfeld-Kristall-Modell “ |
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Das Phasenfeld-Modell ist eine nützliche und einfache Methode zur Analyse von verschiedensten freien Randwertproblemen (so-called "free boundary problems"). Der Grundgedanke des Modells ist die Dynamik von Systemen durch konservative und nicht-konservative Feldvariablen, welche sich steil, aber stetig differenzierbar in einem Grenzflächenbereich mit endlicher Breite (diffuse Grenzfläche) zwischen Ausgangs- und Endphasen ändern, zu beschreiben. Das Fundament dieser Methode
ist auf den Formalismen der irreversiblen Thermodynamik gegründet und bietet damit ein flexibles Modell zur Analyse und numerischen Modellierung von verschiedensten Problemen in der Materialphysik von Erstarrungsphänomenen bis hin zu Musterbildung in kolloidalen Lösungen.
In dem derzeitigen Projekt wird die Erstarrung von metastabilen Flüssigphasen betrachtet. Wir suchen numerische Lösungen des Phasenfeld-Kristall Modells (phase-field crystal model), welche sich auf Systeme mit verschiedenen Kristallsymmetrien (wie fcc, bcc, hcp, etc.) anwenden lassen. Numerische Lösungen werden mit analytischen Lösungen (z. B. die propagierte Wellen) verglichen. Auswertung und Zusammenfassung der erhaltenen Ergebnisse erfolgen in Diagrammen, in denen die Unterkühlung als Funktion der Atomdichte dargestellt wird.
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| Thema 2 |
„Propagierende Wellen im Phasenfeld-Kristall-Modell “ |
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Das Phasenfeld-Modell ist eine nützliche und einfache Methode zur Analyse von verschiedensten freien Randwertproblemen (so-called "free boundary problems"). Der Grundgedanke des Modells ist die Dynamik von Systemen durch konservative und nicht-konservative Feldvariablen, welche sich steil, aber stetig differenzierbar in einem Grenzflächenbereich mit endlicher Breite (diffuse Grenzfläche) zwischen Ausgangs- und Endphasen ändern, zu beschreiben. Die Grundlage dieser Methode sind Formalismen der irreversiblen Thermodynamik. Sie bietet damit ein flexibles Modell zur Analyse sowie numerischen Modellierung von verschiedensten Problemen in der Materialphysik (von Erstarrungsphänomenen bis hin zu Musterbildung in kolloidalen Lösungen).
In dem derzeitigen Projekt wird die analytische Lösung des Phasenfeld-Kristall- Modells (phase-field crystal model) betrachtet. Diese analytische Lösung wird in Form von propagierten Wellen für Gleichgewichts- und dynamische Strukturen erhalten. Nicht-Gleichgewichts-Effekte für verschiedenste Kristallsymmetrien (wie fcc, bcc, hcp, etc.) werden im Detail durch diese Lösung beschrieben. |
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