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J-GLOBAL ID：201702284577541708   整理番号：17A0462152

グランドカノニカル電子密度汎関数理論: アルゴリズム及び電気化学への応用

Grand canonical electronic density-functional theory: Algorithms and applications to electrochemistry

著者 (3件)： Sundararaman Ravishankar (Department of Materials Science and Engineering, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, New York 12180, USA) ,  Goddard William A. III (Joint Center for Artificial Photosynthesis, California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, USA) ,  Arias Tomas A. (Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 11  ページ： 114104-114104-14  発行年： 2017年03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： 密度汎関数理論と連続溶媒和モデルを組み合わせた第一原理計算は,現実的な理論的モデリング及び電気化学系の設計を可能にする。そのような系で反応が進む場合,量子力学的に処理した系の一部で電子数が連続的に変化し,平衡する電荷が連続電解質中において現れる。従って,電極電位により設定された化学ポテンシャルでの電子のグランドカノニカル集合は,実験条件を直接再現するそのような系で理想的な記述である。著者らは,2つの異なるアルゴリズムを与えた:固定したポテンシャルにおけるグランドカノニカル集合での電子密度汎関数理論のKohn-Sham方程式を直接解くための補助ハミルトニアン(GC-AuxH)を用いた自己無撞着場法及び直接変分自由エネルギー最小化法である。両方の方法は,グランド自由エネルギーの信頼できる滑らかな指数関数的収束をさらに示すGC-AuxH法により,所望のポテンシャルを標的とする一連の従来の固定数計算と比較して性能を大幅に改善した。最後に,著者らは,塩化物含有電解質から白金上へ銅のアンダーポテンシャル析出にグランドカノニカル密度汎関数理論を適用し,そして部分的銅単層形成ではない塩化物析出が第二ボルタンメトリピークの原因となることを示した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *密度汎関数法 ,  *計算機アルゴリズム ,  溶媒和 ,  電子密度 ,  自由エネルギー ,  Kohn-Sham方程式 ,  ハミルトニアン ,  SCF法 ,  変分法 ,  統計集団 ,  化学ポテンシャル ,  ボルタンメトリー ,  析出
準シソーラス用語： 正準集団

分類 (1件)： 電気化学一般  (CB07010N)

タイトルに関連する用語 (5件)： 電子 ,  密度汎関数理論 ,  アルゴリズム ,  電気化学 ,  応用