We examine a two-dimensional nonequilibrium lattice model where particles adsorb at empty sites and desorb when the number of neighbouring particles is greater than a given threshold. In a certain range of parameters the model exhibits entropic ordering similar to some hard-core systems. However, contrary to hard-core systems, upon increasing the density of particles the ordering gets destroyed. In the heterogenous version of our model a regime with slow dynamics appears, that might indicate formation of some kind of glassy structures.
Monte-Carlo Multiscale Simulation Study of Argon Adsorption/Desorption Hysteresis in Mesoporous Heterogeneous Tubular Pores like MCM-41 or Oxidized Porous Silicon
Ab initio statistical mechanics of surface adsorption and desorption: I. H$_2$O on MgO (001) at low coverage
我们提出了一个通用的计算方案的基础上分子动力学(m.d.)模拟计算吸附分子在材料表面处于热平衡时的化学势。该方案基于平均力的计算(单位:m. d)。模拟,其中所选分子在表面上方的高度受到限制,随后对平均力进行积分,以获得平均力的势,从而获得化学势。该方案在任何覆盖率和温度下都是有效的,因此原则上它允许计算作为覆盖率和温度的函数的化学势。它避免了所有的统计力学近似,除了使用经典的统计力学的核,并假定没有预先的吸附网站。从化学势,可以计算分子的绝对解吸速率,只要表面上的平衡速率比解吸速率快。我们应用{ \em ab initio} m.d.用Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)交换相关模型模拟了MgO(001)上H $_2$ O在低覆盖度下的情况。计算得到Polanyi-Wigner频率前因子的{ \em ab initio}值,该值比过去通常假设的$10^{13}$ s $^{-1}$的值大两个数量级以上。与实验的临时比较表明,PBE吸附能可能太低,但在得出确切的结论之前,需要将计算扩展到更高的覆盖率。包括量子核效应的可能性,使用路径积分模拟指出。
"Blue energy" from ion adsorption and electrode charging in sea- and river water
在淡水和海水混合的地方,例如河口,会产生大量的熵。这种混合过程是一种潜在的巨大的可持续能源来源,只要它得到适当的利用,例如通过分别浸入盐水和淡水中的多孔电极的循环充电和放电过程[D. Brogioli,Phys. Rev. Lett. 103,058501(2009)]。在这里,我们采用一个修改的Poisson-Boltzmann自由能量密度泛函来计算离子吸附和解吸的充电电极,从一个周期的电功推导。我们提出了最佳的(最有效的)周期为两个给定的盐浴,涉及两个典型的和两个大典型的(放电)充电路径,类似于众所周知的卡诺循环热功转换从两个热浴涉及两个等温和两个绝热路径。我们还提出了一个稍微修改的循环,可以应用在淡水流量有限的情况下。
Raise and Peel模型是最近提出的描述起伏界面的一维统计模型。该模型的演变遵循吸附和解吸过程之间的竞争。由于雪崩的可能发生,该模型是非局部的。在特定的吸附-脱附速率比下,该模型是可积的,并且已知许多严格的结果。离开临界点,相图和标度性质是未知的。在本文中,我们寻找相变的迹象,研究随机界面演化的非厄米生成元的谱中的间隙。我们目前的差距从精确对角化和来自各种观测量的时间相关性的Monte Carlo估计的结果。