Theory of collective, noise-induced transition processes and resonance phenomena in periodically driven colloidal suspensions

这些项目是在康斯坦茨Bechinger教授实验小组的一个实验室里，在一个悬浮的实验室里进行的一种新的理论研究和解释。斯图加特。在利益中心，我们有一个相对小的系统。2-20因此，在热动力学研究中，我们可以找到一种新的角色，这种角色可以在一个时代的周期中被发现。Dabei在一个双稳态势（在实验中通过Lichtkräfte erzeugt）中对Teilchen进行了研究，并与另一个Teilchen进行了相互作用，使其产生一个排斥的Wechselenkung顺磁性或静电引力。Im Detail sollen vor allem folgende Phänomene untersucht韦尔登：Übergangsprozesse zwischen verdegenen metastabilen Zuständen bzw.“Phasen”des Vielteilchensystems; kollektive resonante Aktivierung und stochastische Resonanz; neue Effekte aufgrund einer zeitlich periodischen Variation der Wechselectin kungsstärke oder einer nichtadibtischen periodischen Modulation der bistabilen Potentiale.

Ziel dieses Projektes ist die theoretische Voraussage und Interpretation neuer kollektiver Phänomene in kolloidalen Suspensionen im Rahmen einer Kollaboration mit der experimentellen Gruppe von Prof. Bechinger in Konstanz bzw. Stuttgart. Im Zentrum des Interesses stehen dabei relativ 'kleine' Systeme mit ca. 2-20 Teilchen, bei denen thermische Fluktuationskräfte eine wesentliche Rolle spielen, und die sich aufgrund eines zeitlich periodischen Antriebs fern vom thermodynamischen Gleichgewicht befinden. Dabei bewegt sich jedes Teilchen in einem bistabilen Potential (im Experiment durch Lichtkräfte erzeugt) und interagiert mit den anderen Teilchen vermöge einer repulsiven Wechselwirkung paramagnetischen oder elektrostatischen Ursprungs. Im Detail sollen vor allem folgende Phänomene untersucht werden: Übergangsprozesse zwischen verschiedenen metastabilen Zuständen bzw. 'Phasen' des Vielteilchensystems; kollektive resonante Aktivierung und stochastische Resonanz; neue Effekte aufgrund einer zeitlich periodischen Variation der Wechselwirkungsstärke oder einer nichtadiabtischen periodischen Modulation der bistabilen Potentiale.