Grundforskningscenteret “Glas & Tid”, Roskilde Universitet.

Slides:



Advertisements
Lignende præsentationer
KAPITEL 2 Renterisiko.
Advertisements

KAPITEL 7 Kreditrisiko.
KAPITEL 3 Volatilitet, Beta og Tracking Error
Ventilation og indeklima
KAPITEL 10 Derivater.
KAPITEL 5 Delta Normal Value at Risk
dagsorden Metoder i samfundsfag – hvorfor?
Gode råd om ansøgning til MUDP 2017
Forældre-information
Statisk ubestemte konstruktioner. Robusthed
Trigonometri som værktøj for problemløsninger ved geometri og måling
Pengurusan Pembayaran Penyelidikan Research Management Centre
Hvilke sager ligger der på vejlederkonsulentens bord for tiden?
C4 C4 i Hillerød Erhverv Handel Turisme, kultur, sport Uddannelse
Amukurs.dk Power point 1: Online præsentation af amukurs.dk - Sådan gør du: Læs ”Værd at vide, når du skal give en online præsentation af amukurs.dk”
Mit liv - nu med DAT MIT LIV - nu med DAT.
Et liv med OCD Nicoline Møller.
Interaktion og usability
KAPITEL 13 Kapitalkrav.
Billeder (Side 6-8 i artiklen: 2. Repræsentation og manipulation af Data)
Almen statskundskab Politisk meningsdannelse v/ Peter Nedergaard
SOPU Sund – motion Kondition og kredsløb.
Vejledning Opdaterede faktorer til kapacitetsberegning - Oktober 2016
Analyse af miljøforhold
Omkostninger til tilsyn m.v. for statsautoriserede revisorer
Forhandlingsteknik Strategi og proces Kommunikation Psykologi
P4: Vejledning i læreruddannelsen
Tema 5: Relationer og kommunikation Psykoedukation til patienter med emotionel ustabil personlighedsforstyrrelse.
Modulet International Projektudvikling og –Ledelse
Landdistriktsudvikling i Haderslev Kommune
Kort om Hjerteforeningen
Søgeradius med Aabenraa som udgangspunkt
Søgeradius med Kerteminde som udgangspunkt
Min første søgning for 4 – 5 klasse
Hvor går de unge hen, når de går ud?
Luther – med liv og lyst Vejen Kirke
Aarhus: Program - dag 1 - d. 17. januar
Analysegruppe: Astrid, Bent, Carla, David, Else
806_Fader, Søn og Helligånd 1, S1
Det danske ejendomsmarked
FÆLLESSKAB, FREMDRIFT OG FORRETNING
Ea Thystrup & Louise Mikkelsen 3øa
Bevis for længdeformlen i rummet
Fagligt samspil mellem matematik og samfundsfag
Lyd data (audio data) (Side 4-6 i artiklen: 2. Repræsentation og manipulation af Data)
Delprøve i M2CAL2 efterår 2015
Differentialregning Cecilie.
DK: Indledende: Jeg er jeres vært, og jeg har ansvaret for jer, mens I er her – og for, at I forlader bygningen igen, når vores møde er slut. I bedes derfor.
Koordinatsystemer og Kinematik
3d Billeddata (Side i artiklen: 2. Repræsentation og manipulation af Data)
August, Holm, Olsen, Tobias og Viktor
Vektorprodukt (Krydsprodukt)
Tilskud & Regnskab Kursus for nye efterskoleledere
Lokale lønforhandlinger
356 – Kender du den livsens kilde 1, S1
Teknisk service på hoteller, konference - og feriecentre
Hans nåde varer for evigt 1, S1
Residual plot.
Folkeskolens prøver i matematik
Polynomier Lars A. Clark.
יסודות מבני נתונים תרגול 9: שאלות חזרה.
دور بورصة فلسطين في النمو الاقتصادي دراسة قياسية
21. november 2018 Ulla Nørskov Philip & Martin Stabell
Hans Ole Lund Christiansen
Rullede deje.
KVANTEFilosofi Jan Faye Institut for Medier, Erkendelse og Formidling
Forløb med portfolioelementer
Skrivedag 2: At skrive analyserende
Redesign af antennetårn for test af antenner i DTU’s radiodøde rum, under integreret anvendelse af Creo Top-Down Design og Creo simulate Indlæg ved.
Hvad er naturvidenskab?
Præsentationens transcript:

Grundforskningscenteret “Glas & Tid”, Roskilde Universitet. Lidt om “den fjerde tilstandform”, viskøse væsker, og vores forskning i disse Ulf Rørbæk Pedersen Thomas Schrøder, Grundforskningscenteret “Glas & Tid”, Roskilde Universitet. ATU, April 2015

Fase-diagram for vand:

The Pitch Drop Experiment (http://www.theninthwatch.com/) - a derivative of tar once used for waterproofing boats

Viscocity: Resistance to flow Pitch (tar) Honey: T=-10°C T= 20°C Water (20°C) [Angell 2002]

At high viscocity response functions become frequency dependent. Dielectric relaxation [K. Niss]: At high viscocity response functions become frequency dependent. Frequency dependent shear modulus: [Christensen & Olsen, 1995] Real part Imaginary part Low frequencies ~ Liquid behavior High frequencies ~ Solid-like behavior

Computer-simulering af væsker 1) Beregn alle kræfter 2) Beregn acceleration (F=m*a) 3) Beregn nye hastigheder (dv/dt=a) 4) Beregn nye positioner (dr/dt=v) 5) Gå til punkt 1) “Molecular Dynamics”:

Vi simulerer simple systemer, feks: toluene:

The need for speed: To test theories and investigate new phenomena, we want to simulate liquids on the millisecond timescale and beyond. 𝑡 1 𝑇,ρ Simulation timescale today (CPU) CUDA...

1992: Wolfenstein 2007: Crysis

CPU vs. GPU 2007: CUDA (C + extensions) GPU computing

The Glass and Time GPU Cluster 85 GPU's (mostly Gtx780 Ti and Gtx Titan) Total theoretical peak perfomance: ~ 390 TFlops Vestas: 180 TFlops

eventually crystallizes ! Dynamics becomes slow as the system is cooled Mean Square Displacement: ... but the system eventually crystallizes ! Diffusive NVE Ballistic [Kob & Andersen, PRE, 1994] T=0.400 Long time diffusive behavior: Der sker altid noget uventet I forskning! 〈Δ 𝑟 2 𝑡 〉=6Dt A characteristic time: 〈Δ 𝑟 2 𝑡 1 〉=1

Jeres “computer eksperiment”: Faseopførslen af 864 Lennard-Jones partikler Hvornår sker der en faseovergang og mellem hvilke faser? Strukturen af en væske (rdf): Φ 𝐿𝐽 𝑟 =4ε   σ 𝑟  12 −  σ 𝑟  6  𝑟 𝑐𝑢𝑡 Hver gruppe: En densitet – vi sammenligner resultaterne til sidst

The glass transition and ultra viscous liquids Relaxation time = 1000s Relaxation time: τ α = η 𝐺 ∞ ∝η Goal of research: Understand the ultra viscous (supercooled) liquid state 1ns [Angell 2002] Viscocity: Resistance to flow

Viscositet (sejhed, træghed...) Viscocitet = konstant * tid det tager boblen at flyde en bestemt afstand

Relaxation times in molecular liquids: τ α = η 𝐺 ∞ ∝η τ= τ 0 𝑒 Δ𝐸 𝑘 𝐵 𝑇 [Hecksher et al., Nature Physics, 2008] Arrhenius behavior: The first non: Non-Arrhenius relaxation times

From these building blocks very complex molecules can be simulated: satellite tobacco mosaic virus, complete with protein, RNA, ions, and a small water box [http://www.ks.uiuc.edu/Gallery/]

Simulating viscous liquids: Kob & Andesen Binary LJ liquid Φ αβ 𝑟 =4 ε αβ   σ αβ 𝑟  12 −  σ αβ 𝑟  6  BB [Kob & Andersen, PRE, 1994] AA σ 𝐴𝐴 =1.00 ε 𝐴𝐴 =1.00 α,β∈ 𝐴,𝐵 σ 𝐵𝐵 =0.88 ε 𝐵𝐵 =0.50 AB σ 𝐴𝐵 =0.80 ε 𝐴𝐵 =1.50 𝑚 𝐴 = 𝑚 𝐵 =1 𝑁=1000, 𝑁 𝐴 =800, 𝑁 𝐵 =200 AA AB BB Radial distribution function

“Leap Frog” integration method [V. Molinaro] “Leap Frog” integration method

From these building blocks very complex molecules can be simulated: satellite tobacco mosaic virus, complete with protein, RNA, ions, and a small water box Water permeation through membrane water channels [http://www.ks.uiuc.edu/Gallery/]

The hardware: CPU vs. GPU

The software - Specialized hardware needs specialized software (CUDA). “Harvesting graphics power for MD simulations”, van Meel et al., Molecular Simulation, (2008): Our program: Optimized for small samples. Speed-up compared to optimized CPU programs: ~ 20