Order formation of driven colloidal systems in restricted geometries

Lade...
Vorschaubild
Dateien
Isele_2-ma5j14fad4g86.pdf
Isele_2-ma5j14fad4g86.pdfGröße: 62.15 MBDownloads: 10
Datum
2024
Autor:innen
Herausgeber:innen
Kontakt
ISSN der Zeitschrift
Electronic ISSN
ISBN
Bibliografische Daten
Verlag
Schriftenreihe
Auflagebezeichnung
DOI (zitierfähiger Link)
ArXiv-ID
Internationale Patentnummer
Angaben zur Forschungsförderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG): NI259/16-1
Projekt
Open Access-Veröffentlichung
Open Access Green
Sammlungen
Core Facility der Universität Konstanz
Gesperrt bis
Titel in einer weiteren Sprache
Publikationstyp
Dissertation
Publikationsstatus
Published
Erschienen in
Zusammenfassung
Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

Neben ihrer vielseitigen Anwendbarkeit in der Industrie dienen kolloidale Systeme der Erforschung vieler Nichtgleichgewichtssysteme. In der vorliegenden Arbeit wird mithilfe von Brown'sche Dynamik Simulationen die Ordnungsbildung von getriebenen Kolloidsystemen in eingeschränkten Geometrien untersucht. Die Spurordnung von Kolloiden parallel zum externen Kraftfeld konnte in vergangenen Arbeiten in linearen, gegengetriebenen Systemen nachgewiesen werden. Es stellt sich die Frage, ob diese Spuren auch in Kreiskanälen auftreten können, denen im Vergleich zu linearen Kanälen eine inhärente Periodizität vorliegt. In der Tat kann in dieser Arbeit Spurbildung auch in kleineren Kreisgeometrien nachgewiesen werden, wobei bei größeren Systemen zusätzlich das Aufkommen einer Bandordnung orthogonal zur Spurbildung beobachtet werden kann. Außerdem wird aufgezeigt, dass eine bedeutende Diskrepanz zwischen der Anzahl von experimentellen und numerischen Ergebnissen zur Spurbildung vorliegt, was möglicherweise einer komplizierten Umsetzung von experimentellen Ansätzen zugeschrieben werden kann. Deshalb wird ein alternativer experimenteller Aufbau vorgeschlagen, in dem Kolloide unterschiedlicher Größe durch die Gravitationskraft mit unterschiedlicher Geschwindigkeit in parallele Richtung angetrieben werden. Erneut werden Spuren in diesen Systemen gefunden und ein größenabhängiges Ordnungsphänomen wird entdeckt, das mit geometrischen Überlegungen begründet werden kann. Dieser "funneling effect" beschreibt die Situation, in der die kleineren Teilchen von den größeren Teilchen an die Kanalwände gedrückt werden und sich dort weitgehend Spuren aus kleinen Teilchen bilden. Für diese Systeme werden Vorhersagen zu realen Werten einer möglichen experimentellen Umsetzung gemacht und es werden unterschiedliche Szenarien betrachtet, die einer Spurbildung zugutekommen könnten. Unter anderem wird hierbei – für eine Verlängerung der Beobachtungsdauer – ein Wippenaufbau analysiert, in dem die Teilchen abwechselnd nach links und rechts getrieben werden, wobei nach längerer Simulationsdauer erneut Bänder auftreten. Zuletzt wird versucht, Bezug zu Systemen aus der Natur herzustellen, indem die Komplexität der Systeme erhöht wird. Hierfür wird den Systemen eine dritte Teilchensorte mit einem erneut unterschiedlichen Durchmesser hinzugefügt. Diese erhöhte Komplexität erschwert – wie erwartet – die Spurbildung der Teilchen, wobei der genaue Effekt abhängig von den jeweiligen Durchmessern ist. Ein Ausblick in den stationären Zustand wird gewährt durch die kurze Analyse von drei Simulationen von sehr langer Simulationsdauer, wobei die Stabilität von Spuren auf diesen Zeitskalen hinterfragt wird.

Fachgebiet (DDC)
530 Physik
Schlagwörter
Soft Matter, Colloids, Brownian Dynamics, Simulations, Nonequilibrium phenomena
Konferenz
Rezension
undefined / . - undefined, undefined
Forschungsvorhaben
Organisationseinheiten
Zeitschriftenheft
Datensätze
Zitieren
ISO 690ISELE, Marc, 2024. Order formation of driven colloidal systems in restricted geometries [Dissertation]. Konstanz: Universität Konstanz
BibTex
@phdthesis{Isele2024Order-70793,
  year={2024},
  title={Order formation of driven colloidal systems in restricted geometries},
  author={Isele, Marc},
  address={Konstanz},
  school={Universität Konstanz}
}
RDF
<rdf:RDF
    xmlns:dcterms="http://purl.org/dc/terms/"
    xmlns:dc="http://purl.org/dc/elements/1.1/"
    xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"
    xmlns:bibo="http://purl.org/ontology/bibo/"
    xmlns:dspace="http://digital-repositories.org/ontologies/dspace/0.1.0#"
    xmlns:foaf="http://xmlns.com/foaf/0.1/"
    xmlns:void="http://rdfs.org/ns/void#"
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#" > 
  <rdf:Description rdf:about="https://kops.uni-konstanz.de/server/rdf/resource/123456789/70793">
    <dcterms:hasPart rdf:resource="https://kops.uni-konstanz.de/bitstream/123456789/70793/4/Isele_2-ma5j14fad4g86.pdf"/>
    <dc:date rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime">2024-09-16T09:18:40Z</dc:date>
    <dc:creator>Isele, Marc</dc:creator>
    <void:sparqlEndpoint rdf:resource="http://localhost/fuseki/dspace/sparql"/>
    <foaf:homepage rdf:resource="http://localhost:8080/"/>
    <dcterms:title>Order formation of driven colloidal systems in restricted geometries</dcterms:title>
    <dspace:isPartOfCollection rdf:resource="https://kops.uni-konstanz.de/server/rdf/resource/123456789/41"/>
    <dcterms:isPartOf rdf:resource="https://kops.uni-konstanz.de/server/rdf/resource/123456789/41"/>
    <dspace:hasBitstream rdf:resource="https://kops.uni-konstanz.de/bitstream/123456789/70793/4/Isele_2-ma5j14fad4g86.pdf"/>
    <dcterms:issued>2024</dcterms:issued>
    <dc:rights>terms-of-use</dc:rights>
    <dcterms:rights rdf:resource="https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/"/>
    <bibo:uri rdf:resource="https://kops.uni-konstanz.de/handle/123456789/70793"/>
    <dcterms:available rdf:datatype="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime">2024-09-16T09:18:40Z</dcterms:available>
    <dc:contributor>Isele, Marc</dc:contributor>
    <dc:language>eng</dc:language>
  </rdf:Description>
</rdf:RDF>
Interner Vermerk
xmlui.Submission.submit.DescribeStep.inputForms.label.kops_note_fromSubmitter
Kontakt
URL der Originalveröffentl.
Prüfdatum der URL
Prüfungsdatum der Dissertation
June 14, 2024
Hochschulschriftenvermerk
Konstanz, Univ., Diss., 2024
Finanzierungsart
Kommentar zur Publikation
Allianzlizenz
Corresponding Authors der Uni Konstanz vorhanden
Internationale Co-Autor:innen
Universitätsbibliographie
Begutachtet
Diese Publikation teilen