Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 13: Gläser I

DY 13.1: Hauptvortrag

Montag, 23. März 1998, 10:30–11:00, H2

Simulationen seltener Zustände in Spingläsern — •W. Janke — Institut für Physik, WA331, Johannes Gutenberg–Universität Mainz, D-55099 Mainz

Computersimulationen komplexer physikalischer Systeme werden oft dadurch verlangsamt, daß Teile des Phasenraums durch Energiebarrieren nur schwer zugänglich sind. Ein Lösungsansatz sind sog. Umbrella-Sampling oder multikanonische Verfahren. Anstatt die übliche Boltzmannverteilung zu simulieren, betrachtet man hier Wahrscheinlichkeitsverteilungen, die für das jeweilige Problem maßgeschneidert werden können. Auf diese Weise kann man die Wahrscheinlichkeit von seltenen Zuständen gezielt erhöhen, wie z.B. die von Grenzflächen zwischen koexistierenden Phasen bei Phasenübergängen 1. Ordnung. Oder man ebnet Wege im Phasenraum derart, daß die wahrscheinlichen Regionen oft in Kontakt kommen. Diese und verwandte Strategien werden am Beispiel von Spingläsern erläutert. Anschließend wird eine neue Methode für Spingläser vorgestellt, bei der die seltenen Zustände nicht wie bisher umgangen, sondern mit hoher Wahrscheinlichkeit simuliert werden. Dadurch können die Eigenschaften der Energiebarrieren bei tiefen Temperaturen studiert werden, was vollkommen neue Einblicke in das Verhalten dieser ungeordneten Systeme gibt.