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Title
Genetic algorithms in condensed matter theory / Dieter Gottwald
AuthorGottwald, Dieter
CensorKahl, Gerhard ; Likos, Christos N.
Published2005
Description130 S. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Techn. Univ., Diss., 2005
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Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (GND)Kondensierte Materie / Genetischer Algorithmus / Kristallstruktur / Stabilität / Gefrieren / Genetischer Algorithmus
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-15682 Persistent Identifier (URN)
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Genetic algorithms in condensed matter theory [9.46 mb]
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Abstract (German)

In dieser Arbeit wurde ein neuer Ansatz zur Vorhersage von stabilen Kristallstrukturen, die beim Gefrieren auftreten, untersucht. Diese Methode basiert auf der Verwendung von genetischen Algorithmen, die eine Suche nach dem globalen Minimum der freien Energie ermöglichen.

Mit Hilfe dieser Methode war es möglich, das aus der Literatur bekannte Phasendigramm von neutralen Sternpolymeren zu verbessern und das Phasendiagramm für ionische Mikrogele neu zu berechnen, das ungwöhnliche Kristallstrukturen wie hexagonale und trigonale Gitter enthält.

Zusätzlich wurden parallel geschichtete zweidimensionale Gitter, sowie Systeme, die bei hohen Dichten sog.cluster bilden, studiert.

Das neue Verfahren erwies sich als effizient und flexibel und könnte mit entsprechenden Modifikationen für eine Vielzahl von ähnlichen Problemen in der Theorie der kondensierten Materie verwenden werden.

Abstract (English)

In this work a new concept to predict equilibrium crystal structures in freezing processes has been introduced.

This approach is based on a genetic algorithm that allows an unbiased search through the parameter space of the lattices.

It was possible to improve the already published phase diagram of neutral star polymers, and to calculate the phase diagram of ionic microgels that includes unusual structures such as hexagonal and trigonal lattices. Additionally, layers of two-dimensional lattices and system that freeze into clustered crystals were studied.

The new method proved its versatility and power for all cases it was applied to and could be used for numerous similar problems in condensed matter physics.

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