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Strukturmodellierung

• ab-initio Berechnungen von Monomereinheiten mit GAMESS

• Aufbau von linearen, hochverzweigten und dendritischen Polymeren (siehe weiter unten)

• Aufbau von Kristallstruktur-Modellen als Startpunkt für das RIETVELD Refinement

• RIETVELD Refinement von Röntgen-Pulverdiffraktogrammen mit Hilfe des Programmpaketes BGMN , das mit Hilfe einer eigenen Strukturbeschreibungssprache  die nutzer-spezifische Definition des Molekülmodells und des benutten Kraftfeldes erlaubt (Beispiel: Strukturuntersuchungen des Cyclo-tris(2,6-pyridyl formamidins), Strukturuntersuchungen an hocharomatischen, seitenkettenmodifizierten Polyestern, siehe unten)

Theoretische Aspekte der Phasenseparation und -morphologie von mehrphasigen Blockcopolymer-Systemen

• Berechnung von Wechselwirkungsparametern

• Berechnung von Phasendiagrammen mit Hilfe der Meanfield-Methode unter Berücksichtigung von blockweiser Einstellbarkeit der Semiflexibilität und der Polydispersität

Modellierung, Strukturberechnungen und Berechnungen zur Phasenseparation werden durchgeführt auf einem PC-Cluster bestehend aus 4 Doppel- und einem Einprozessorrechner mit Linux als Betriebssystembasis einschließlich eines aktuellen Kernels, die über ein OpenPBS-System zur Lastverteilung miteinander verbunden sind. Entsprechende Programme zum Erstellen eigener bzw. Installation fremder  Software aus dem public-domain-Bereich bzw. deren Übersetzung, dem Testen und der entsprechenden Applikation auf konkrete Stoffsysteme sind unter  anderem:

C als Programmiersprache nach ISO 9899-1990-Standard;
MPICH als leistungsfähiges Parallelisierungswerkzeug;
make, gnuplot, Latex, povray sowie verschiedene Shell-Skript-Sprachen und weitere Werkzeuge aus dem Pool der aktuellen Linux-Distribution,

wobei Stabilität und Geschwindigkeit vor der Funktionalität  für mich die wichtigsten Eigenschaften eines Programmes sind.

Festkörperstruktur und Streubild:

Zyklisches Formamidin

Ref.: Friedel, P. et. al., J. Appl. Cryst. (1998) 31, 874-880

Hocharomatischer Hauptkettenpolyester

 Ref.: Jehnichen, D. et. al., Polymer (1998) 39, 1095-1102

Seitenkettenfluorierter Polyester

Ref.: Friedel, P. et. al., J. Polym. Sci: Polym. Phys. (2000) 38, 1617-1625

Phasenseparation von Multiblockcopolymeren:

(Oberhalb der Linie: Gebiet phasenseparierter Blockcopolymere)
(Unterhalb der Linie: Gebiet homogener Blockcopolymere)
Einfluß des Blockcopolymergrades n in (A-B)_n

Ref.: Benoit, H. et.al. Macromolecules (1988) 21, 1449

Einfluß der Kettensteifigkeit im Diblockcopolymeren

(Persitenzlänge und Monomerlänge einzeln für jeden Block justierbar)

Ref.: Friedel, P. et. al. Macromol. Theory Simul. (2003) 11, 785-793

 
Einfluß der Polydispersität im Diblockcopolymeren A-B
(einzeln einstellbar für jeden Block
nach Delta-, Poisson-, Schultz-Zimm- und Exponentialverteilung)

Ref.: John, A. et. al. Macromol. Theory Simul. (2004) 13, 702-710

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