Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model
The spatiotemporal pattern formation is studied in the catalytic carbon monoxide oxidation reaction that takes into account the diffusion processes over the Pt(110) surface, which may contain structurally different areas. These areas are formed during CO-induced transition from a reconstructed pha...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2018 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2018
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157059 |
| 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: | Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model / I.S. Bzovska, I.M. Mryglod // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 2. — С. 23801: 1–11. — Бібліогр.: 22 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157059 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Bzovska, I.S. Mryglod, I.M. 2019-06-19T13:46:00Z 2019-06-19T13:46:00Z 2018 Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model / I.S. Bzovska, I.M. Mryglod // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 2. — С. 23801: 1–11. — Бібліогр.: 22 назв. — англ. 1607-324X PACS: 82.40.Bj, 82.45.Jn DOI:10.5488/CMP.21.23801 arXiv:1806.09960 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157059 The spatiotemporal pattern formation is studied in the catalytic carbon monoxide oxidation reaction that takes into account the diffusion processes over the Pt(110) surface, which may contain structurally different areas. These areas are formed during CO-induced transition from a reconstructed phase with 1 × 2 geometry of the overlayer to a bulk-like (1 × 1) phase with square atomic arrangement. Despite the CO oxidation reaction being non-autocatalytic, we have shown that the analytic conditions of the existence of the Turing and the Hopf bifurcations can be satisfied in such systems. Thus, the system may lose its stability in two ways — either through the Hopf bifurcation leading to the formation of temporal patterns in the system or through the Turing bifurcation leading to the formation of regular spatial patterns. At a simultaneous implementation of both scenarios, spatiotemporal patterns for CO and oxygen coverages are obtained in the system. Дослiджуються механiзми формування просторово-часових структур у каталiтичнiй реакцiї окислення CO з урахуванням процесiв дифузiї на неоднорiднiй поверхнi Pt(110), яка мiстить структурно вiдмiннi дiлянки, що утворюються пiд час СО-iндукованого переходу вiд реконструйованої 1×2 фази до об’ємної 1×1 фази. Незважаючи на те, що реакцiя окислення СО не є автокаталiтичною, ми показали, що аналiтичнi умови iснування бiфуркацiй Тюринга та Хопфа виконуються в таких системах. Тобто, система може втрачати стiйкiсть двома шляхами: або через бiфуркацiю Хопфа, що веде до утворення в системi часових структур, або через бiфуркацiю Тюринга, що призводить до формування регулярних просторових структур. При одночаснiй реалiзацiї обох сценарiїв у системi отримано просторово-часовi структури для величин покриття СО та кисню. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model Формування просторово-часових структур у трикомпонентнiй моделi реакцiї окислення монооксиду вуглецю Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model |
| spellingShingle |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model Bzovska, I.S. Mryglod, I.M. |
| title_short |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model |
| title_full |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model |
| title_fullStr |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model |
| title_full_unstemmed |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model |
| title_sort |
spatiotemporal pattern formation in a three-variable co oxidation reaction model |
| author |
Bzovska, I.S. Mryglod, I.M. |
| author_facet |
Bzovska, I.S. Mryglod, I.M. |
| publishDate |
2018 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Формування просторово-часових структур у трикомпонентнiй моделi реакцiї окислення монооксиду вуглецю |
| description |
The spatiotemporal pattern formation is studied in the catalytic carbon monoxide oxidation reaction that takes
into account the diffusion processes over the Pt(110) surface, which may contain structurally different areas.
These areas are formed during CO-induced transition from a reconstructed phase with 1 × 2 geometry of
the overlayer to a bulk-like (1 × 1) phase with square atomic arrangement. Despite the CO oxidation reaction
being non-autocatalytic, we have shown that the analytic conditions of the existence of the Turing and the
Hopf bifurcations can be satisfied in such systems. Thus, the system may lose its stability in two ways — either
through the Hopf bifurcation leading to the formation of temporal patterns in the system or through the Turing
bifurcation leading to the formation of regular spatial patterns. At a simultaneous implementation of both
scenarios, spatiotemporal patterns for CO and oxygen coverages are obtained in the system.
Дослiджуються механiзми формування просторово-часових структур у каталiтичнiй реакцiї окислення CO
з урахуванням процесiв дифузiї на неоднорiднiй поверхнi Pt(110), яка мiстить структурно вiдмiннi дiлянки,
що утворюються пiд час СО-iндукованого переходу вiд реконструйованої 1×2 фази до об’ємної 1×1 фази.
Незважаючи на те, що реакцiя окислення СО не є автокаталiтичною, ми показали, що аналiтичнi умови
iснування бiфуркацiй Тюринга та Хопфа виконуються в таких системах. Тобто, система може втрачати
стiйкiсть двома шляхами: або через бiфуркацiю Хопфа, що веде до утворення в системi часових структур, або через бiфуркацiю Тюринга, що призводить до формування регулярних просторових структур.
При одночаснiй реалiзацiї обох сценарiїв у системi отримано просторово-часовi структури для величин
покриття СО та кисню.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157059 |
| citation_txt |
Spatiotemporal pattern formation in a three-variable CO oxidation reaction model / I.S. Bzovska, I.M. Mryglod // Condensed Matter Physics. — 2018. — Т. 21, № 2. — С. 23801: 1–11. — Бібліогр.: 22 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT bzovskais spatiotemporalpatternformationinathreevariablecooxidationreactionmodel AT mryglodim spatiotemporalpatternformationinathreevariablecooxidationreactionmodel AT bzovskais formuvannâprostorovočasovihstrukturutrikomponentniimodelireakciíokislennâmonooksiduvuglecû AT mryglodim formuvannâprostorovočasovihstrukturutrikomponentniimodelireakciíokislennâmonooksiduvuglecû |
| first_indexed |
2025-12-07T15:47:55Z |
| last_indexed |
2025-12-07T15:47:55Z |
| _version_ |
1850865064601452544 |