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Das Universum der Moleküle
Virtuelles Labor verstehen und weiterentwickeln
Wenn Forscher Reagenzgläser gegen Hochleistungsrechner tauschen, hat das mitunter große Vorteile: So lassen sich komplexe Reaktionsprozesse bis ins kleinste molekulare Detail hinein beobachten. Und das sogar unter Bedingungen, die sich im Labor nicht herstellen lassen, wie extremer Druck oder hohe Temperaturen. Wie man so genannte ab initio Simulationen anstellt, vermitteln Prof. Dr. Dominik Marx (Theoretische Chemie der RUB) und sein Zürcher Kollege Prof. Dr. Jürg Hutter in ihrer jetzt bei Cambridge University Press erschienenen Monographie "Ab Initio Molecular Dynamics. Basic Theory and Advanced Methods".
Das Buch ist das erste, das diese modernen Simulationsverfahren umfassend schildert, angefangen bei den Grundlagen bis hin zum aktuellen Stand der Entwicklung.
Von den Grundlagen zum aktuellen Forschungsstand
Die Struktur von komplexen Flüssigkeiten, ultraschnelle chemische Reaktionen, Molekül/Festkörper Grenzflächen, enzymatische Prozesse oder Phasenumwandlungen unter hohem Druck - das alles und viel mehr lässt sich mittels ab initio Computersimulationen wie in einem "virtuellen Labor" untersuchen, wenn man weiß, wie es geht. Das Buch richtet sich vorrangig an Doktoranden und Postdoktoranden, die ein Studium der Physik, Chemie oder Materialwissenschaften abgeschlossen haben, und die ab initio Simulationen für ihre weitere Forschung nutzen wollen. Die Autoren führen Anfänger in die Grundlagen ein, gehen aber auch sehr in die Tiefe der Materie, so dass der Leser nach der Lektüre Berechnungen auf höchstem Niveau anstellen und auch als Forscher die Methodik selbst weiterentwickeln kann.
Rasante Entwicklung
Die Grundidee der ab initio Simulation ist gute 20 Jahre alt; aber gerade in den letzten zehn Jahren hat sich die Methode extrem rasant weiterentwickelt. "Das Besondere, aber für den Anfänger schwierige, ist die Verbindung zweier traditionell getrennter Bereiche: der auf der Quantenmechanik beruhenden Elektronenstrukturtheorie mit der auf der klassischen Mechanik fußenden Molekulardynamik", erläutert Professor Marx. Das rund 600 Seiten starke Buch mit 1.500 Literaturzitaten ist zurzeit das einzige, das die Methodik in dieser Breite und Tiefe beleuchtet. Der günstige Preis von 45 britischen Pfund (ca. 60 Euro) macht es zum Standardwerk insbesondere für Nachwuchsforscher.
Titelaufnahme
Dominik Marx, Jürg Hutter: Ab Initio Molecular Dynamics: Basic Theory and Advanced Methods. Cambridge University Press, 2009, ISBN-13: 9780521898638, 45 britische Pfund
Weitere Informationen
Prof. Dr. Dominik Marx, Lehrstuhl für Theoretische Chemie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28083, E-Mail: dominik.marx@theochem.rub.de
Angeklickt
http://www.cambridge.org/9780521898638
http://www.theochem.rub.de/go/aimd-book.html
Redaktion: Meike Drießen
Criteria of this press release:
Chemistry, Materials sciences, Physics / astronomy
transregional, national
Scientific Publications
German
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