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Structure and dynamics of optical matter in two-dimensions

Hasnain, Jaffar (2015) Structure and dynamics of optical matter in two-dimensions.
Dissertation, University of Vienna. Fakultät für Physik
BetreuerIn: Dellago, Christoph
Gesperrt bis: 7 December 2017

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-30436.82485.171163-8

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Abstract in English

This thesis is a compilation of a series of projects in which simulations and analytical calculations of colloidal particles that interact with laser light were performed. Depending upon their chemical composition, these colloidal particles are either attracted to regions of high laser light intensity or can be made into active swimmers if illuminated. Systems of these particles therefore belong to a class of new materials called “optical matter”, which is a subset of the broader field of soft matter. The aim of this thesis is to study the typical dynamics and structures that arise when a two-dimensional arrangement of these colloids are subject to light patterns of varying intensity and geometry. The first chapter of this thesis consists of an introduction to the field of soft matter, a survey of the typical difficulties encountered by computational physicists, an explanation of the research philosophy that was employed, and an outline of the ensuing chapters.

Abstract in German

Diese Dissertation beinhaltet eine Reihe von theoretischen Untersuchungen von kolloidalen Teilchen, die mit Laserlicht wechselwirken. Je nach chemischer Zusammensetzung werden die Teilchen entweder von Regionen mit hoher Lichtintensität angezogen oder sie werden zu aktiven Schwimmern, falls sie beleuchtet werden. Systeme solcher Teilchen sind Beispiele für “Optische Materiallien”, und bilden eine Untergruppe der weichen Materie. Das Ziel dieser Dissertation ist es, die entstehenden Strukturen und das dynamische verhalten zwei-dimensionaler Anordnungen solcher Teilchen zu untersuchen, wenn sie von Lichtmustern unterschiedlicher Geometrie und Intensität beleuchtet werden. Kapitel 1 ist eine Ubersicht dieser Dissertation und besteht aus einer kurzen Einführung in das Gebiet der weichen Materie, einer Aufzahlung der typischen Herausforderungen, die sich in der Simulation ergeben, einer Erlauterung der Forschungstrategie und einer Zusammenfassung der darauf folgenden Kapitel.

Schlagwörter in Deutsch

Kolloidale Teilchen / optische Materie / Nichtgleichgewichts Prozesse / Statistische Mechanik / Reibung / Aktive Materie

Item Type: Hochschulschrift (Dissertation)
Author: Hasnain, Jaffar
Title: Structure and dynamics of optical matter in two-dimensions
Umfangsangabe: 42 S. : graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Dr.-Studium der Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Physik)
Publication year: 2015
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Dellago, Christoph
Assessor: Dellago, Christoph
Classification: 33 Physik > 33.10 Theoretische Physik: Allgemeines
33 Physik > 33.11 Mechanik
33 Physik > 33.19 Theoretische Physik: Sonstiges
AC Number: AC12734767
Item ID: 40426
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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