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J-GLOBAL ID：201502202613206169   整理番号：15A1189557

金属壁の間の水における局所電場及び双極子モーメントのゆらぎ

Fluctuations of local electric field and dipole moments in water between metal walls

著者 (2件)： TAKAE Kyohei (Inst. of Industrial Sci., Univ. of Tokyo, 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8505, JPN) ,  ONUKI Akira (Dep. of Physics, Kyoto Univ., Kyoto 606-8502, JPN)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 143  号： 15  ページ： 154503-154503-15  発行年： 2015年10月21日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 垂直方向に印加した電場における金属壁の間のT=298Kでの液体水の局所電場E_k^loc及び双極子モーメントμ_kの熱ゆらぎを研究した。解析的理論及び分子動力学シミュレーションを用いた。そのシミュレーションにおいて,壁上の表面電荷とバルクにおける分極の間に大域的静電結合がある。次いで,印加電場に沿っての分極密度p_z(r)の相関関数はセル体積Vに逆比例する均一部分を含む。遠距離双極子相互作用を考慮して,分子種体積vがVよりもかなり大きい場合分極ゆらぎに対するKirkwood-Froehlichの式を導出した。しかし,v/Vが小さくない場合,均一部分は誘電関係に影響する。電場におけるE_k^locの分布も計算した。水のユニークな特徴として,その大きさ|E_k^loc|は,取り巻く水素結合分子から主として由来する大きな平均値E₀≒17V/nmのGauss分布に従う。|μ_k|E₀ ~ 30k_BTであるので,μ_kはE_k ^locにほとんど平行になる。その結果,それらの二つのベクトルの配向分布は古典的指数関数形を仮定すると,ほとんど一致する。動力学において,E_k^loc(t)に平行なμ_k(t)の成分は水素結合の約5psの時間スケールで変化するが,その小さい垂直成分は0.01psの時間スケールで秤動運動する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 束縛条件 ,  *水 ,  *界面 ,  電場 ,  双極子モーメント ,  *計算機シミュレーション ,  応答 ,  ゆらぎ ,  秤動 ,  解析
準シソーラス用語： 局所電場 ,  金属-金属界面 ,  分子動力学シミュレーション ,  誘電応答

分類 (3件)： 非金属化合物  (CD01070R) ,  固-固界面  (CB12060M) ,  固-液界面  (CB12050B)

タイトルに関連する用語 (5件)： 金属壁 ,  水 ,  局所電場 ,  双極子モーメント ,  ゆらぎ