已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

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

密度泛函理论 大正则系综 电解质 巨大的潜力 正则系综 电化学 统计物理学 电子 化学 材料科学 计算化学 物理 数学 量子力学 电极 统计 蒙特卡罗方法
作者
Ravishankar Sundararaman,William A. Goddard,T. A. Arias
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:146 (11) 被引量:212
标识
DOI:10.1063/1.4978411
摘要

First-principles calculations combining density-functional theory and continuum solvation models enable realistic theoretical modeling and design of electrochemical systems. When a reaction proceeds in such systems, the number of electrons in the portion of the system treated quantum mechanically changes continuously, with a balancing charge appearing in the continuum electrolyte. A grand-canonical ensemble of electrons at a chemical potential set by the electrode potential is therefore the ideal description of such systems that directly mimics the experimental condition. We present two distinct algorithms: a self-consistent field method and a direct variational free energy minimization method using auxiliary Hamiltonians (GC-AuxH), to solve the Kohn-Sham equations of electronic density-functional theory directly in the grand canonical ensemble at fixed potential. Both methods substantially improve performance compared to a sequence of conventional fixed-number calculations targeting the desired potential, with the GC-AuxH method additionally exhibiting reliable and smooth exponential convergence of the grand free energy. Finally, we apply grand-canonical density-functional theory to the under-potential deposition of copper on platinum from chloride-containing electrolytes and show that chloride desorption, not partial copper monolayer formation, is responsible for the second voltammetric peak.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
zzt发布了新的文献求助10
3秒前
skyer1发布了新的文献求助10
5秒前
容若完成签到,获得积分10
5秒前
沉静盼易发布了新的文献求助10
5秒前
傲娇的笑白完成签到 ,获得积分10
8秒前
么么完成签到 ,获得积分10
9秒前
桐桐应助沉静盼易采纳,获得10
10秒前
zzt完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
宇宇完成签到 ,获得积分10
13秒前
桃桃完成签到 ,获得积分10
15秒前
16秒前
skyer1完成签到,获得积分10
17秒前
可爱的函函应助乐观的颦采纳,获得10
17秒前
YYYYYY完成签到 ,获得积分10
19秒前
Snow完成签到 ,获得积分10
20秒前
小巧念露发布了新的文献求助10
22秒前
一只百味鸡完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
兴奋的若菱完成签到 ,获得积分10
26秒前
压缩完成签到 ,获得积分10
27秒前
英姑应助kk采纳,获得10
29秒前
Hello应助研友_nEoEy8采纳,获得10
31秒前
一丁雨完成签到,获得积分10
31秒前
mg完成签到 ,获得积分10
32秒前
万能图书馆应助guantlv采纳,获得10
34秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
sobergod完成签到 ,获得积分10
43秒前
43秒前
jxz发布了新的文献求助10
46秒前
木之尹完成签到 ,获得积分10
49秒前
jyy应助从容的醉蝶采纳,获得10
49秒前
易达发布了新的文献求助10
53秒前
54秒前
科研通AI2S应助蜻蜓1005采纳,获得10
58秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 1000
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3244606
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2888340
关于积分的说明 8252529
捐赠科研通 2556793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1385286
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 650094
邀请新用户注册赠送积分活动 626215