Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Physik

Fachgebiet: Theoretische Physik

Betreuer: Prof. Dr. Ronald Redmer



André Kietzmann
(e-mail: andre.kietzmann@uni-rostock.de )

Quanten-Molekulardynamik-Simulationen dichter Fluide

Die Methode der Quanten-Molekulardynamik-Simulation wurde auf die Beschreibung warmer, dichter Fluide angewendet. Als erstes wurden thermisch expandierte, fluide Alkalimetalle untersucht. Die strukturellen und elektronischen Änderungen konnten in einem weiten Dichte- und Temperaturbereich in Übereinstimmung mit experimentellen Resultaten erklärt werden. Der zweite große Themenkomplex war die Berechnung von komprimierten He-Fluiden, wobei die thermische Zustandsgleichung bestimmt und zur Berechnung der Hugoniot-Kurve verwendet wurde. Die erstmalig im Rahmen einer ab initio-Rechnung ermittelte elektrische Leitfähigkeit für komprimiertes He hat den experimentell gefundenen Nichtmetal-Metall-Übergang bestätigt. Die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse konnten anhand der Ion-Ion-Paarverteilungsfunktion sowie der elektronischen Zustandsdichte dargestellt werden. Als dritter Themenkomplex wurde fluides Li für einen weiten Dichte- und Temperaturbereich betrachtet. Die elektrische Leitfähigkeit konnte berechnet und zwischen zwei sich teilweise widersprechenden experimentellen Datensätzen unterschieden werden. Die Ion-Ion-Paarverteilungsfunktionen, die elektronischen Zustandsdichten und die Ladungsverteilungen wurden untersucht, so dass frühere Aussagen zum Verhalten von Li unter extremen Bedingungen, welche von Neaton und Ashcroft im Zusammenhang mit dem Auftreten einer dimerischen Struktur publiziert wurden, ergänzt werden konnten.