520024 VU Polymer Theory (2023W)

Dies ist ein theoretischer Kurs für Doktoranden/fortgeschrittene Mastersstudenten über die reichhaltige Physik der Struktur, Selbstorganisation und Dynamik makromolekularer Systeme. Die Kombination von Konnektivität, molekularer Flexibilität und thermischer Bewegung führt zu Eigenschaften, die für polymere Systeme einzigartig sind und die Entwicklung neuartiger theoretischer Techniken erfordern. Wir werden einige der berühmten theoretischen Errungenschaften zur Behandlung polymerer Systeme behandeln (Flory- und Flory-Huggins-Theorien, Skalierungstheorie, Edwards-Modell, Rouse- und Zimm-Dynamik, Polymerverschränkungen), aber gegen Ende des Kurses werden wir auch unsere erweitern Aufmerksamkeit auf einige offene, aktuelle Probleme wie die Eigenschaften von Ringpolymeren, DNA und Chromatin.

Der Kurs ist für Doktoranden/Masterstudenten geeignet, die ihr Wissen auf die makromolekulare Wissenschaft ausweiten möchten, ein pulsierendes Feld interdisziplinärer Forschung, das normalerweise nicht in konventionellen Physiklehrplänen behandelt wird.

Kursinhalt:
- Die ideale Polymerkette
- Polymerketten mit ausgeschlossenen Volumenwechselwirkungen
- Verbindung der Polymerphysik mit kritischen Phänomenen
- Thermodynamik des Mischens
- Konzentrierte Polymerlösungen
- Skalierungstheorie
- Polymerdynamik
- Polymer-Computersimulationen
- Geladene Polymere: DNA und Polyelektrolyte
- Polymertheorie trifft Topologie: Ringpolymere
- Chromatin Organisation

Es gibt drei Hauptziele des Kurses:
1) Grundlegende theoretische Polymerkonzepte und -methoden verstehen
2) Verstehen der Verbindungen zu anderen Gebieten der Physik, insbesondere der kritischen Phänomene.
3) Einige der gegenwärtigen Probleme der Polymerphysik verstehen.

Methoden:
Wöchentliche Vorlesungen unter aktiver Beteiligung der Studierenden. Zusätzliche unbenotete Hausaufgaben und aktuelle Artikel zum Lesen werden vergeben.