Seminar zum Wahlfach Nichtlineare Physik
Wintersemester 2006/2007

Phänomene und Mechanismen der Strukturbildung

(Seminar auch für Lehramtsstudenten geeignet: C1/C2)

Prof. Dr. S. Demokritov, Prof. Dr. C. Denz, Dr. J. Berkemeier, Dr. J. Imbrock

Vorbesprechung: Donnerstag, 19.10.2006, 11.00 Uhr, AP, SR 222

Termin: Do 11.15 Uhr, AP, SR 222. Auf Wunsch ist eine Verschiebung auf 10.15 Uhr möglich.

 Terminplan (PDF)

Inhalt

Das Verständnis nichtlinearer, komplexer Systeme gehört zu den großen wissenschaftlichen Herausfor-derungen des Jahrhunderts, da dieses für die gesamten Naturwissenschaften, aber auch für zahlreiche aktuelle Anwendungsfelder in Informations- und Nanotechnologie, Materialwissenschaften, Biologie und Medizin von außerordentlicher Bedeutung ist. Galaxien, Wolken, menschliche Gesellschaften, Nerven-systeme, chemische Reaktionen, optische, magnetische und quantenphysikalische Systeme zeigen zahlreiche Strukturen, die von einfachen Mustern bis hin zu hochkomplexen raumzeitlichen Strukturen reichen können.

Im Seminar sollen Phänomene aus den Bereichen der chemischen Reaktionen, der Reaktions-Diffusionssysteme, des Magnetismus und insbesondere der Optik im Vordergrund stehen, da diese auch für Anwendungen von außerordentlicher Bedeutung sind. Zu den aktuellen Forschungsbereichen, die sowohl von grundsätzlicher Bedeutung für das Naturverständnis sind als auch ein erhebliches An-wendungspotential haben, zählen räumliche und zeitliche Solitonen, periodische und chaotische Muster sowie Erregbarkeitswellen. Der Schwerpunkt der Seminarthemen liegt dabei auf den experimentell zu-gänglichen Phänomenen und deren grundlegenden Entstehungsmechanismen.

Solitonen

• Wie entstehen Solitonen - einführender Vortrag
• Magnetische Solitonen
• Optische zeitliche Solitonen
• Optische räumliche Solitonen
• Dissipative Solitonen in optischen Rückkopplungssystemen

Periodische Strukturen und Strukturbildung

• Optische periodische, photonische Strukturen
• Entstehung periodischer Strukturen - Bifurkation und Schwellwerte
• Musterbildung in photorefraktiver Optik
• Musterbildung in magnetischen Systemen

Zusätzlich zum inhaltlichen Lernen soll den Vortragenden die Möglichkeit gegeben werden, neue Multimedia-Techniken kennen zu lernen und den eigenen Vortragsstil zu üben.

Voraussetzung: Vordiplom

Voranmeldung: Jörg Imbrock