Simulating an electrochemical interface using charge dynamics
We present a simple classical method for treating charge mobility in metals
 adjacent to liquid solutions. The method, known as electrode charge
 dynamics, effectively bridges the computational gap between ab initio calculations
 on small metal clusters and large-scale simula...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Datum: | 2005 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2005
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119605 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics / C.G. Guymon, R.L. Rowley, J.N. Harb, D.R. Wheeler // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 335–356. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862570044221816832 |
|---|---|
| author | Guymon, C.G. Rowley, R.L. Harb, J.N. Wheeler, D.R. |
| author_facet | Guymon, C.G. Rowley, R.L. Harb, J.N. Wheeler, D.R. |
| citation_txt | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics / C.G. Guymon, R.L. Rowley, J.N. Harb, D.R. Wheeler // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 335–356. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | We present a simple classical method for treating charge mobility in metals
adjacent to liquid solutions. The method, known as electrode charge
dynamics, effectively bridges the computational gap between ab initio calculations
on small metal clusters and large-scale simulations of metal surfaces
with arbitrary geometry. We have obtained model parameters for a
copper (111) metal surface using high-level quantum-mechanical calculations
on a 10-atom copper cluster. We validated the model against the
classical image-charge result and ab initio results on an 18-atom copper
cluster. The model is used in molecular dynamics simulations to predict
the structure of the fluid interface for neat water and for aqueous NaCl solution.
We find that water is organized into a two-dimensional ice-like layer
on the surface and that both Na⁺ and Cl⁻ are strongly bound to the copper.
When charging the metal electrode, most of the electrolyte response
occurs in the diffuse part of the double layer
Ми представляємо простий класичний метод для трактування зарядової мобільності у металах, які межують з рідкими розчинами.
Метод, відомий як електродна зарядова динаміка, ефективно
заповнює прогалину між ab initio розрахунками на малих металічних
кластерах і велико-масштабними симуляціями металічних поверхонь з довільною геометрією. Ми отримали модельні параметри для
металічної (111) поверхні міді, використовуючи квантово-механічні
розрахунки високого порядку на 10-атомному мідному кластері.
Модель була перевірена шляхом порівняння з класичними результатами по методу відображень, а також з ab initio результатами для
18-атомного мідного кластера. Модель використана в молекулярно динамічних розрахунках для структури флюїдної поверхні чистої
води і водного розчину NaCl. Ми побачили, що вода організовується
у двовимірний льодоподібний шар на поверхні і що обидва, Na⁺ i
Cl⁻, іони є сильно прив’язані до міді. Коли металічний електрод заряджати, то основна реакція електроліту проявляється у дифузивній
частині подвійного шару.
|
| first_indexed | 2025-11-26T02:05:56Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119605 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-26T02:05:56Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Guymon, C.G. Rowley, R.L. Harb, J.N. Wheeler, D.R. 2017-06-07T15:38:51Z 2017-06-07T15:38:51Z 2005 Simulating an electrochemical interface using charge dynamics / C.G. Guymon, R.L. Rowley, J.N. Harb, D.R. Wheeler // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 335–356. — Бібліогр.: 29 назв. — англ. 1607-324X PACS: 61.20.Qg, 61.20.Ja DOI:10.5488/CMP.8.2.335 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119605 We present a simple classical method for treating charge mobility in metals
 adjacent to liquid solutions. The method, known as electrode charge
 dynamics, effectively bridges the computational gap between ab initio calculations
 on small metal clusters and large-scale simulations of metal surfaces
 with arbitrary geometry. We have obtained model parameters for a
 copper (111) metal surface using high-level quantum-mechanical calculations
 on a 10-atom copper cluster. We validated the model against the
 classical image-charge result and ab initio results on an 18-atom copper
 cluster. The model is used in molecular dynamics simulations to predict
 the structure of the fluid interface for neat water and for aqueous NaCl solution.
 We find that water is organized into a two-dimensional ice-like layer
 on the surface and that both Na⁺ and Cl⁻ are strongly bound to the copper.
 When charging the metal electrode, most of the electrolyte response
 occurs in the diffuse part of the double layer Ми представляємо простий класичний метод для трактування зарядової мобільності у металах, які межують з рідкими розчинами.
 Метод, відомий як електродна зарядова динаміка, ефективно
 заповнює прогалину між ab initio розрахунками на малих металічних
 кластерах і велико-масштабними симуляціями металічних поверхонь з довільною геометрією. Ми отримали модельні параметри для
 металічної (111) поверхні міді, використовуючи квантово-механічні
 розрахунки високого порядку на 10-атомному мідному кластері.
 Модель була перевірена шляхом порівняння з класичними результатами по методу відображень, а також з ab initio результатами для
 18-атомного мідного кластера. Модель використана в молекулярно динамічних розрахунках для структури флюїдної поверхні чистої
 води і водного розчину NaCl. Ми побачили, що вода організовується
 у двовимірний льодоподібний шар на поверхні і що обидва, Na⁺ i
 Cl⁻, іони є сильно прив’язані до міді. Коли металічний електрод заряджати, то основна реакція електроліту проявляється у дифузивній
 частині подвійного шару. We want to thank Dr. Tapani Pakkanen and his students at the University of
 Joensuu for their work in performing much of the ab initio calculations presented
 here. We’d also like to acknowledge financial support from the NSF, grant number
 CTS–0215786 as well as support from Brigham Young University. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Simulating an electrochemical interface using charge dynamics Симуляція електрохімічної поверхні з використанням зарядової динаміки Article published earlier |
| spellingShingle | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics Guymon, C.G. Rowley, R.L. Harb, J.N. Wheeler, D.R. |
| title | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| title_alt | Симуляція електрохімічної поверхні з використанням зарядової динаміки |
| title_full | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| title_fullStr | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| title_full_unstemmed | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| title_short | Simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| title_sort | simulating an electrochemical interface using charge dynamics |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119605 |
| work_keys_str_mv | AT guymoncg simulatinganelectrochemicalinterfaceusingchargedynamics AT rowleyrl simulatinganelectrochemicalinterfaceusingchargedynamics AT harbjn simulatinganelectrochemicalinterfaceusingchargedynamics AT wheelerdr simulatinganelectrochemicalinterfaceusingchargedynamics AT guymoncg simulâcíâelektrohímíčnoípoverhnízvikoristannâmzarâdovoídinamíki AT rowleyrl simulâcíâelektrohímíčnoípoverhnízvikoristannâmzarâdovoídinamíki AT harbjn simulâcíâelektrohímíčnoípoverhnízvikoristannâmzarâdovoídinamíki AT wheelerdr simulâcíâelektrohímíčnoípoverhnízvikoristannâmzarâdovoídinamíki |