Studiehandboken 06/07 del 4 - KTH

KTH Studiehandbok 2006-2007
5A1395 Membran och mjuka material
Poäng/KTH Credits 5
ECTS-poäng/ECTS Credits 7.5
Kursnivå/Level
D
Betygsskala/Grading, KTH 3, 4, 5
ECTS-betygsskala/Grading, ECTS
A-F
Valfri för/Elective for
BFMT(F3, F4), TBPHM1
Språk/Language
On request given in English
Kurssida/Course Page
http://courses/theophys.kth.se/5A1358/
Ersätter 5A1358.
Replaces 5A1358.
Mål
Kursen syftar till att ge grundläggande kunskaper om hur ytor, gränsskikt och
membraner kan modelleras atomärt och med fältteoretiska metoder.
Tillämpningar på biologiska membran, materialvetenskap och kemi.
Kursinnehåll
Fasseparation i binära blandningar, medelfältteori för fasomvandlingar,
differentialgeometri för ytor och hydromekanik. Ytspänning. Termiska
fluktuationer hos ytor, kapillärvågor,
vätning av ytor, vätningsprofiler, kontaktvinklar. Kontinuumteori för van der
Waals växelverkningar. Elektrostatik,
Debye-Hueckel teori. Krökning och ytspänning hos tunna membran.
Undulationer och peristaltiska fluktuationer och membran med ändlig
tjocklek. Kolloider, DLVO-teori och självaggregrande ytor. Atomär kontra
fältteoretisk modellering av membran och ytor.
Förkunskaper
Termodynamik och klassisk statistisk mekanik motsvarande del 2 av 5A1324,
Kvantfysik.
Kursfordringar
Hemuppgifter som redovisas muntligt (INL1; 5p).
Kurslitteratur
S.A. Safran, Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces, and
Membranes, Westview Press, 2002.
Annan litteratur: D. Boal, Mechanics of the cell, Cambridge University Press,
2002.
Membranes and Soft Matter
Kursansvarig/Coordinator
Olle Edholm, oed@theophys.kth.se
Tel. 5537 8168
Kursuppläggning/Time Period 3
Föreläsningar 30 h
Aim
The course aims at giving basic
knowledge about atomic and field
theoretical modelling of surfaces,
interfaces and membranes. Applications
to biological membranes, material
science and chemistry.
Syllabus
Phase separation in binary mixtures,
mean field theory for phase transitions,
differential geometry for surfaces and
hydromechanics. Surface tension.
Thermal fluctuations of surfaces,
capillary waves, wetting of surfaces,
wetting profiles and contact angles.
Continuum theory for van der Waals
interactions. Electrostatics, Debye-
Hueckel theory. Curvature and surface
tension of thin membranes. Undulations
and peristaltic fluctuations in
membranes of finite thickness. Colloids,
DLVO-theory and self aggregating
surfaces Atomistic versus field
theoretical modelling of membranes and
surfaces.
Prerequisites
Thermodynamics and statistical
mechanics corresponding to part 2 of
5A1324 Quantum physics.
Requirements
Solutions of given home exercises,
which are to be discussed with the
examiner (INL1; 5cr).
Required Reading
S.A. Safran, Statistical Thermodynamics
of Surfaces, Interfaces, and Membranes,
Westview Press, 2002.
Other literature: D. Boal, Mechanics of
the cell, Cambridge University Press,
2002.
5A Fysik 67