PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

Die Arbeit ist im Bereich "Physik der weichen Materie" angesiedelt und enthält einen informationstechnischen und einen physikalischen Teil. Zunächst wird eine neu entwickelte kollaborative Plattform namens "SoftSimWiki" vorgestellt, die Forschern, die im Bereich weiche Materie arbeiten, helfen soll, sich über die Methodik der Forschung zu informieren und auszutauschen. Des weiteren wird eine C++-Klassenbibliothek "OLTL" vorgestellt, die Klassen enthält, die bei der Implementierung von Vielteilchensimulationen nützlich sein können. Im physikalischen Teil wird ein vergröbertes Modell für Lipiddoppelschichten entwickelt und mittels einer Monte-Carlo-Simulation simuliert, das erfolgreich das Phasenverhalten von Lipiddoppelschichten reproduziert. Insbesondere ist das Modell auch in der Lage, die "geriffelten" Phasen ("ripple phases") von Lipiddoppelschichten zu reproduzieren und damit die molekulare Struktur des Systems aufzuklären, ein seit mehr als 30 Jahren ungelöstes Problem.

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The thesis is set in the field of soft-matter physics and employs a computer scientific part and a physics part. First, a newly developed collaborative platform, "SoftSimWiki" is introduced, that should help soft-matter researchers to exchange ideas and information about soft-matter methods. Furthermore, a C++-class-library "OLTL" is presented, that contains classes that can be employed in many-particle simulations. In the physics part, a coarse-grained model for lipid bilayers was developed and simulated via a Monte-Carlo-simulation, that successfully reproduces the phase behaviour of lipid bilayers. In particular, the model was able to reproduce the ripple phases of lipid bilayers, and thus to clarify the molecular structure of these phases, an unsolved problem since more than 30 years.