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A7: Dynamische Vergröberungsansätze für stationäre Nichtgleichgewichtszu-stände mit stochastischer Dynamik

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Markov-state Model (MSM) basierten Vergröberungsansatzes für getriebene Systeme, der auf neueren Entwicklungen in der stochastischen Thermodynamik aufbaut. In der ersten Förderperiode haben wir einen grundlegenden Formalismus etabliert, in dem MSM Modelle in Zyklen zerlegt, diese dann basierend auf “Ähnlichkeit”skriterien zusammengefasst und schließlich durch einen einzigen Zyklus ersetzt werden. Dieses reduziert die Zahl der MSM Zustände unter Wahrung thermodynamischer und kinetischer Randbedingungen wie Entropieproduktion. In der zweiten Förderperiode soll die Methode weiterentwickelt und auf die mechanische Entfaltung von Biomolekülen und molekulare Motoren (konkret F1-ATPase) angewendet werden.


Unfolding dynamics of small peptides biased by constant mechanical forces
Fabian Knoch, Thomas Speck
Molecular Systems Design & Engineering, (2018);
doi:10.1039/c7me00080d

Nonequilibrium Markov state modeling of the globule-stretch transition
Fabian Knoch, Thomas Speck
Physical Review E 95 (1), (2017);
doi:10.1103/physreve.95.012503

Thermodynamic formalism for transport coefficients with an application to the shear modulus and shear viscosity
Thomas Palmer, Thomas Speck
The Journal of Chemical Physics 146 (12), 124130 (2017);
doi:10.1063/1.4979124

Polydisperse hard spheres: crystallization kinetics in small systems and role of local structure
Matteo Campo, Thomas Speck
J. Stat. Mech. 2016 (8), 084007 (2016);
doi:10.1088/1742-5468/2016/8/084007

Nucleation pathway and kinetics of phase-separating active Brownian particles
David Richard, Hartmut Löwen, Thomas Speck
Soft Matter 12 (24), 5257-5264 (2016);
doi:10.1039/c6sm00485g

Cycle representatives for the coarse-graining of systems driven into a non-equilibrium steady state
Fabian Knoch, Thomas Speck
New Journal of Physics 17 (11), 115004 (2015);
doi:10.1088/1367-2630/17/11/115004

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