Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations
The structure of cylindrical double layers is studied using a modified Poisson Boltzmann theory and the density functional approach. In the model double layer the electrode is a cylindrical polyion that is infinitely long, impenetrable, and uniformly charged. The polyion is immersed in a sea of equi...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2013
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120859 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations / V.Dorvilien, Ch.N. Patra, L.B. Bhuiyan, Ch.W. Outhwaite // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43801:1-12. — Бібліогр.: 56 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862708523276697600 |
|---|---|
| author | Dorvilien, V. Patra, Ch.N. Bhuiyan, L.B. Outhwaite, Ch.W. |
| author_facet | Dorvilien, V. Patra, Ch.N. Bhuiyan, L.B. Outhwaite, Ch.W. |
| citation_txt | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations / V.Dorvilien, Ch.N. Patra, L.B. Bhuiyan, Ch.W. Outhwaite // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43801:1-12. — Бібліогр.: 56 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | The structure of cylindrical double layers is studied using a modified Poisson Boltzmann theory and the density functional approach. In the model double layer the electrode is a cylindrical polyion that is infinitely long, impenetrable, and uniformly charged. The polyion is immersed in a sea of equi-sized rigid ions embedded in a dielectric continuum. An in-depth comparison of the theoretically predicted zeta potentials, the mean electrostatic potentials, and the electrode-ion singlet density distributions is made with the corresponding Monte Carlo simulation data. The theories are seen to be consistent in their predictions that include variations in ionic diameters, electrolyte concentrations, and electrode surface charge densities, and are also able to reproduce well some new and existing Monte Carlo results.
Вивчено структуру цилiндричних подвiйних шарiв, використовуючи модифiковану теорiю Пуассона-Больцмана i теорiю функцiоналу густини. У цiй моделi подвiйного шару електродом є нескiнченно довгий, непроникний та однорiдно заряджений цилiндричний полiiон. Вiн оточений системою iонiв однакового розмiру у дiелектричному середовищi. Виконано докладне порiвняння результатiв теорiї для дзета потенцiалiв, для середнього електростатичного потенцiалу та для розподiлiв густини iон-електрод з даними комп’ютерного моделювання Монте Карло. Теоретичнi результати узгоджуються з новими та попереднiми даними моделювання Монте Карло при змiнi рiзних параметрiв, таких як iоннi дiаметри, концентрацiя електрода, густина заряду електрода.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:11:42Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120859 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T17:11:42Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Dorvilien, V. Patra, Ch.N. Bhuiyan, L.B. Outhwaite, Ch.W. 2017-06-13T05:53:35Z 2017-06-13T05:53:35Z 2013 Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations / V.Dorvilien, Ch.N. Patra, L.B. Bhuiyan, Ch.W. Outhwaite // Condensed Matter Physics. — 2013. — Т. 16, № 4. — С. 43801:1-12. — Бібліогр.: 56 назв. — англ. 1607-324X PACS: 82.45.Fk, 61.20.Qg, 82.45.Gj DOI:10.5488/CMP.16.43801 arXiv:1312.4868 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120859 The structure of cylindrical double layers is studied using a modified Poisson Boltzmann theory and the density functional approach. In the model double layer the electrode is a cylindrical polyion that is infinitely long, impenetrable, and uniformly charged. The polyion is immersed in a sea of equi-sized rigid ions embedded in a dielectric continuum. An in-depth comparison of the theoretically predicted zeta potentials, the mean electrostatic potentials, and the electrode-ion singlet density distributions is made with the corresponding Monte Carlo simulation data. The theories are seen to be consistent in their predictions that include variations in ionic diameters, electrolyte concentrations, and electrode surface charge densities, and are also able to reproduce well some new and existing Monte Carlo results. Вивчено структуру цилiндричних подвiйних шарiв, використовуючи модифiковану теорiю Пуассона-Больцмана i теорiю функцiоналу густини. У цiй моделi подвiйного шару електродом є нескiнченно довгий, непроникний та однорiдно заряджений цилiндричний полiiон. Вiн оточений системою iонiв однакового розмiру у дiелектричному середовищi. Виконано докладне порiвняння результатiв теорiї для дзета потенцiалiв, для середнього електростатичного потенцiалу та для розподiлiв густини iон-електрод з даними комп’ютерного моделювання Монте Карло. Теоретичнi результати узгоджуються з новими та попереднiми даними моделювання Монте Карло при змiнi рiзних параметрiв, таких як iоннi дiаметри, концентрацiя електрода, густина заряду електрода. V. D. acknowledges an institutional grant through FIPI, University of Puerto Rico during the initial stages of this project. C.N.P would like to thank Drs. T. Goel and S.K. Ghosh for useful discussions. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations Структура цилiндричного подiйного шару. Порiвняння теорiй функцiоналу густини i модифiкованого рiвняння Пуассона-Больцмана з моделюванням Монте-Карло Article published earlier |
| spellingShingle | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations Dorvilien, V. Patra, Ch.N. Bhuiyan, L.B. Outhwaite, Ch.W. |
| title | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations |
| title_alt | Структура цилiндричного подiйного шару. Порiвняння теорiй функцiоналу густини i модифiкованого рiвняння Пуассона-Больцмана з моделюванням Монте-Карло |
| title_full | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations |
| title_fullStr | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations |
| title_full_unstemmed | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations |
| title_short | Structure of cylindrical electric double layers: Comparison of density functional and modified Poisson-Boltzmann theories with Monte Carlo simulations |
| title_sort | structure of cylindrical electric double layers: comparison of density functional and modified poisson-boltzmann theories with monte carlo simulations |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120859 |
| work_keys_str_mv | AT dorvilienv structureofcylindricalelectricdoublelayerscomparisonofdensityfunctionalandmodifiedpoissonboltzmanntheorieswithmontecarlosimulations AT patrachn structureofcylindricalelectricdoublelayerscomparisonofdensityfunctionalandmodifiedpoissonboltzmanntheorieswithmontecarlosimulations AT bhuiyanlb structureofcylindricalelectricdoublelayerscomparisonofdensityfunctionalandmodifiedpoissonboltzmanntheorieswithmontecarlosimulations AT outhwaitechw structureofcylindricalelectricdoublelayerscomparisonofdensityfunctionalandmodifiedpoissonboltzmanntheorieswithmontecarlosimulations AT dorvilienv strukturacilindričnogopodiinogošaruporivnânnâteoriifunkcionalugustiniimodifikovanogorivnânnâpuassonabolʹcmanazmodelûvannâmmontekarlo AT patrachn strukturacilindričnogopodiinogošaruporivnânnâteoriifunkcionalugustiniimodifikovanogorivnânnâpuassonabolʹcmanazmodelûvannâmmontekarlo AT bhuiyanlb strukturacilindričnogopodiinogošaruporivnânnâteoriifunkcionalugustiniimodifikovanogorivnânnâpuassonabolʹcmanazmodelûvannâmmontekarlo AT outhwaitechw strukturacilindričnogopodiinogošaruporivnânnâteoriifunkcionalugustiniimodifikovanogorivnânnâpuassonabolʹcmanazmodelûvannâmmontekarlo |