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Dr. Matthias Krüger
Matthias Krüger
Forschungsgruppenleiter/in
Telefon: +49 711 689-1927

Statistische Physik im Nichtgleichgewicht (Matthias Krüger)
Emmy-Noether-Forschungsgruppe

Thermische (Quanten-)Fluktuationen sind ein wichtiger Bestandteil unserer Welt und beeinflussen ihre Eigenschaften, die wir täglich erleben. Systeme im Gleichgewicht werden effizient und klar durch die statistische Physik und die Thermodynamik beschrieben. In Nichtgleichgewichtssituationen hingegen finden viele der hilfreichen Theoreme und Hilfsmittel, die für Gleichgewichtssysteme hergeleitet wurden, keine Anwendung. Nichtgleichgewichtssysteme sind oft reicher an Phänomenen, aber auch schwieriger in der theoretischen Beschreibung. Unsere Gruppe widmet sich der Verbesserung sowohl der theoretischen Beschreibung als auch des Verständnisses von Nichtgleichgewichtssystemen in den Gebieten Quantenelektrodynamik (QED) sowie der weichen Materie.

Im Bereich der QED untersuchen wir vor allem Wärmeübertragung durch Strahlung sowie Casimir-Wechselwirkungen. Eines unserer Ziele ist es, die wichtigen Effekte auf immer kleineren Längenskalen zu beschreiben, auf dem Weg hin zur Nichtgleichgewichtsphysik auf der Nanometerskala. Hier setzen wir unter anderem auf analytische und numerische Methoden der Streutheorie.

Im Bereich der weichen Materie studieren wir getriebene Suspensionen fern vom Gleichgewicht, unter Anwendung und Weiterentwicklung mikroskopischer Theorien, wie zum Beispiel der Dichtefunktionaltheorie. Hier interessiert uns unter anderem die Frage, welche Variablen im Nichtgleichgewicht vorgegeben werden sollten, d.h. welches Ensemble die tatsächliche experimentelle Situation am besten beschreibt. Die Frage der Ensembles ist im Nichtgleichgewicht deutlich weniger gut etabliert als im Gleichgewicht.

 
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