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Gruppenseminar der Theorie 1

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DFG Forschergruppe „Geometry and Physics of Spatial Random Systems“ (GPSRS)

imageDFG Forschergruppe Geometry and Physics of Spatial Random Systems

(english text below)
Die Deutsche Forschungs­gemeinschaft (DFG) richtet eine neue Forscher­gruppe mit dem Titel „Geometry and Physics of Spatial Random Systems“ (GPSRS) ein, die eine Brücke zwischen Mathematik und Physik schlagen soll. Die Weiter­entwicklung von Methoden und Modellen der räumlichen Stochastik und der Integral­geometrie soll helfen, komplex strukturierte Materialien wie Schäume, Granulate oder Flüssig­kristalle besser zu verstehen.

Beteiligt sind zu gleichen Teilen theoretische Physiker von der Erlanger Universität (Klaus Mecke, Gerd Schröder-Turk) und Mathematiker vom Karlsruher Institut für Technologie (Sprecher Günter Last), die vom dänischen Exzellenzzentrum für 'Stochastische Geometrie und Bioimaging' in Aarhus (Direktorin Eva Vedel Jensen) unterstützt werden.
In der ersten Förderperiode erhält die Forschergruppe über drei Jahre hinweg insgesamt gut 1,5 Millionen Euro, die zur Hälfte für Projekte in Erlangen vorgesehen sind.

Die Aufgabe der Statistischen Physik in Erlangen ist dabei die Herleitung von grundlegenden Beziehungen zwischen geometrischen und physikalischen Eigenschaften von kondensierter Materie, die Antwort auf folgende technologisch wichtige aber ungelöste Fragen geben könnte:

  • Warum lassen sich ellipsenförmige Körner dichter packen als kugelförmige?
  • Welche Form hat eine typische Zelle in einem Schaum?
  • Wie kann man den Transport durch poröse Materialien durch die Form und Ausrichtung der Poren kontrollieren?
  • Helfen sollen dabei Methoden der Feldtheorie, der Dichtefunktionaltheorie und der Perkolationstheorie.

Foams, gels and porous materials are of increasing technological importance due to their peculiar physical properties emerging from their spatial complex structure. Understanding these materials require a combination of physics with geometry which has a long tradition in Erlangen and is a central task of the Institute for Theoretical Physics.

The interdisciplinary cooperation is now funded by the DFG with 1.5 Million Euro through the Research Group 'Geometry and Physics of Spatial Random Systems' (GPSRS) for the next 3 years with the option of another succeeding 3 year funding period.

The six projects of GPSRS focus on important developments in stochastic and integral geometry, on image analysis and tessellations, on random fields and percolation models.
Half of the projects are headed by members of the Institute for Theoretical Physics (Klaus Mecke, Gerd Schröder-Turk), the other half by mathematicians from the Karlsruhe Institute of Technology (Günter Last, Daniel Hug, Wolfgang Weil, Norbert Henze). A spatial statistics group in Aarhus (Eva Vedel-Jensen, Markus Kiderlen) is associated to GPSRS with own funds from Denmark.

The common purpose is to develop the stochastic geometry methodology necessary to significantly enhance the current understanding of the relationships between geometric and physical properties of spatial structured materials and to answer the following questions:

  • why in granular packings ellipsoidal grains pack denser than spherical,
  • how one can characterize the typical shape of foam cells and
  • how one can control transport through composites by the shape and orientation of their constituents.

Klaus, 2011-05-11