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A6: Dynamische Heterogenitäten in grob- und feinkörnigen Modellen von Flüssigkristallen und ionischen Flüssigkeiten

Der Zusammenhang zwischen den Zeitskalen von Simulationen unterschiedlicher Auflösung ist unverstanden. Während für einfache Modelle erfolgreiche Schemata zur Vergröberung vorgeschlagen wurden, ist es für Mehrkomponenten- oder Mehrphasen-Systeme nicht trivial, das Verhältnis der Zeitskalen verschiedener Bewegungsmoden bei Vergröberung zu erhalten. Ziel dieses Projekts ist, dieses Problem an Hand geeigneter Modellsysteme anzugehen, nämlich für Flüssigkristalle und ionische Flüssigkeiten, die wohl definierte Bewegungsmoden aufweisen. Indem wir insbesondere auch die Rolle von dynamischen Heterogenitäten untersuchen, möchten wir systematisch Schemata zur Vergröberung entwickeln, die zu grobkörnigen Modellen führen, die sowohl die Struktur als auch die Dynamik korrekt wiedergeben.


Computational materials discovery in soft matter
T. Bereau, D. Andrienko, K. Kremer
APL Mat 4, 053101 (2016);
doi:10.1063/1.4943287

Soft matter embodies a wide range of materials, which all share the common characteristics of weak interaction energies determining their supramolecular structure. This complicates structure-property predictions and hampers the direct application of data-driven approaches to their modeling. We present several aspects in which these methods play a role in designing soft-matter materials: drug design as well as information-driven computer simulations, e.g., histogram reweighting. We also discuss recent examples of rational design of soft-matter materials fostered by physical insight and assisted by data-driven approaches. We foresee the combination of data-driven and physical approaches a promising strategy to move the field forward.

Concurrent parametrization against static and kinetic information leads to more robust coarse-grained force fields
J.F. Rudzinski, T. Bereau
The European Physical Journal Special Topics 225 (8-9), 1373-1389 (2016);
doi:10.1140/epjst/e2016-60114-5

Communication: Consistent interpretation of molecular simulation kinetics using Markov state models biased with external information
Joseph F. Rudzinski, Kurt Kremer, Tristan Bereau
The Journal of Chemical Physics 144 (5), 051102 (2016);
doi:10.1063/1.4941455

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