Critical Casimir Effect: Monte Carlo Simulations of Improved Models

Phasenüberg?nge zeichnen sich dadurch aus, dass sich die Eigenschaften eines Systems bei einer bestimmten Temperatur (die z.B. vom Druck abh?ngen kann) radikal ?ndern. Uns allen ist das Frieren von Wasser zu Eis oder das Verdampfen von Wasser als Beispiel bekannt. Dies sind in der Regel Phasenüberg?nge erster Ordnung, die durch eine latente W?rme charakterisiert sind. Kontinuierliche Phasenüberg?nge, ein Beispiel ist der Endpunkt der Wasser-Dampf-Koexistenzline, zeichnen sich durch Fluktuationen auf allen L?ngenskalen aus. Werden diese Fluktuationen durch die vorgegebene Geometrie eingegrenzt, reagiert das System mit einer Kraft. Dies haben Fisher und de Gennes 1978 erkannt. In Analogie zum Casimireffekt, bei dem Quantenfluktuationen des Vakuums mit einer vorgegebenen Geometrie wechselwirken, spricht man hier vom thermodynamischen bzw. kritischen Casimireffekt. Ziel des hier vorgeschlagenen Projekts ist es, diese Casimirkraft pr?zise für die Filmgeometrie für die Ising- und die XY-Universalit?tsklasse mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen verbesserter Modelle zu bestimmen. Experimentelle Systeme mit denen verglichen werden kann, sind bin?re Flüssigkeitsgemische und der λ-?bergang von 4He. Des weiteren sollen trikritische Systeme untersucht werden.