20.04.2005
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Fluktuationen bei Nichtgleichgewichts-Phasenübergängen in komplexen nichtlinearen Systemen
Dr. T. D. Frank,
Institut für Theoretische Physik, WWU Münster
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Komplexe nichtlineare Systeme zeigen oftmals Nichtgleichgewichts-Phasenübergängen auf, wenn sogenannte Kontrollparameter kritische Werte annehmen. Zur Behandlung dieser Nichtgleichgewichts-Phasenübergänge ist es in vielen Fällen notwendig, Wechselwirkungen zwischen den Teilen der Systeme und Rückkoppelungsmechanismen zu berücksichtigen. In dem Vortrag wird erläutert, welchen Einfluss diese beiden Aspekte auf die Fluktuationen und das stochastische Verhalten komplexer Systeme haben können - insbesondere in der Nähe der Nichtgleichgewichts-Phasenübergänge. Im ersten Teil des Vortrags wird auf Vielteilchen-systeme mit Wechsel-wirkungs-mechanismen eingegangen, die sich durch dynamische Mean Field Näherungen erfassen lassen. In solchen Vielteilchensystemen sind typischerweise kollektive Phänomene in Form von Order-Disorder Transitions zu beobachten (z.B. Synchronisation). Es wird gezeigt, wie aus experimentellen Daten die relevanten Diffusions-gleichungen bestimmt werden können, die nichtlinear in ihren Dichtefunktionen sind. Daraufhin wird die analytische Behandlung dieser nichtlinearen Diffusionsgleichungen erläutert. In dem zweiten Teil des Vortrags stehen Systeme mit zeitverzögerten Rückkoppelungs-mechanismen im Vordergrund, die eine Modellierung von Gedächtniseffekten erlauben (z.B. Laser mit optischer Rückkoppelung, biologische Systeme). In diesen Systemen kommt es oftmals zu einer Delay-induzierten Destabilisierung und schliesslich zu einer oszillatorischen Instabilität (Hopf-Bifurkation). Zunächst wird gezeigt, wie sich die wesentlichen Diffusions-gleichungen, sogenannte Delay-Diffusionsgleichungen, aus experimentellen Daten bestimmen lassen. Anhand der analytischen Behandlung solcher Delay-Diffusionsgleichungen werden daraufhin verschiedene stochastische Routen zur Delay-induzierten Hopf-Bifurkation erläutert.
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Einladender: Prof. Dr. R. Friedrich
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Ort: |
Wilhelm-Klemm-Str. 10, IG I, HS 2 |
Zeit: |
mittwochs 17 Uhr c.t. |
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Kolloquiums-Kaffee ab 16:45 Uhr vor dem Hörsaal |
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Im Auftrag der Hochschullehrer des Fachbereichs Physik
Prof. Dr. J. Wessels
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