NIC-Exzellenzprojekte 2011

Das John von Neumann-Institut für Computing hat den Forschungsvorhaben von Dr. Christian Hoelbling von der Universität Wuppertal und Prof. Wolfgang Paul von der Universität Halle die Auszeichnung "John von Neumann Exzellenzprojekt 2011" verliehen. Insgesamt wurden im Sommer dieses Jahres 113 Anträge von Wissenschaftlern auf Rechenzeit an den Jülicher Supercomputern begutachtet und die Rechenzeit verteilt. Die Projekte von Dr. Hoelbling und Prof. Paul wurden aufgrund ihrer ausgezeichneten Vorarbeiten, der hohen Bedeutung der zu erwartenden Erkenntnisse und der Qualität der eingesetzten Methoden ausgewählt.

Ziel des Forschungsprojekts von Dr. Hoelbling ist es, die in der Natur vorhandene Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie besser zu verstehen. Die beteiligten Wissenschaftler wollen testen, ob die derzeit gültige Theorie für eine solche Asymmetrie, die nach ihren Entdeckern CKM (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa) benannt ist, ausreicht, um die bekannteste beobachtete Asymmetrie zu verstehen. Mithilfe des Jülicher Supercomputers JUGENE wird es möglich sein, ein Stückchen Kernmaterie zu simulieren und dabei mit bisher unerreichter Genauigkeit zu beobachten, wie sich Materieteilchen in Antimaterieteilchen umwandeln. Dies wird es erlauben zu sehen, ob die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie mit der derzeitigen Theorie verstanden werden kann, oder ob sich dahinter neue, bisher unbekannte, physikalische Gesetze verbergen.
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In dem Projekt von Prof. Paul geht es um die Erforschung von Materialien. Die technischen Eigenschaften vieler Komposit-Materialien werden maßgeblich durch das Auftreten einer "Zwischenphase" an der Grenzfläche zwischen dem inorganischen Festkörper und dem Polymer-Material bestimmt. Diese Zwischenphase hat wesentlich andere Eigenschaften als der Kunststoff fernab von dieser Grenzfläche. Die physikalische Ursache dieser Zwischenphase ist ein ungeklärtes Rätsel, dem das DFG-Schwerpunkt-Programm "Polymer-Festkörper-Kontakte" auf die Spur kommen will. Durch höchst aufwändige Simulationen eines chemisch realistischen Modells von 1,4-Polybutadien auf Graphit konnten die Gruppen von W. Paul in Halle und K. Binder in Mainz einen neuen, besonders langsamem Relaxationsmechanismus identifizieren, den diffusiven Austausch von Polymeren der Randschicht an der Graphitoberfläche. Dieser ist verbunden mit langreichweitigen Korrelationen beim glasigen Einfrieren der Polymerstruktur.
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