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最新成果:核壳介电颗粒附近的离子结构
发表时间:2017-02-09 阅读次数:670次

        2017年2月,物理学期刊Physical Review Letters发表了上海交通大学数学科学学院、自然科学研究院和科学工程计算教育部重点实验室徐振礼课题组题为“Ion structure near a core-shell dielectric nanoparticle”的论文,报道了他们关于核壳介电结构颗粒周围的双电层结构的最新研究进展。

       核壳结构介电颗粒是指由同心的内核及壳层组成的材料。这种材料在生物医药和能源存储等领域都具有非常重要的应用。跟传统的单一介电颗粒相比,虽然核层为最主要的组分,但是在材料设计上,通过设计合适的壳层能提升核层材料的优点,并且得到颗粒新的良好性质。基于它的重要意义,论文作者通过数值计算系统地研究了核壳介电结构颗粒周围的双电层。对于介电系数的非均匀性,他们创新性地发展了基于镜像电荷的快速蒙特卡洛模拟方法。研究结果表明,核壳介电结构颗粒周围离子的自能和相互作用受到核壳结构介电系数的影响,且显著依赖于壳层的厚度。这种依赖性导致双电层呈现出复杂的静电现象,并有助于调控双电层的结构和性能,从而提升胶体和能源材料的性质。

        本研究受到国家自然科学基金(11571236和91130012)、中组部青年拔尖人才支持计划和上海交通大学高性能计算中心的支持。

 

参考文献:M. Ma, Z. Gan and Z. Xu, Ion structure near a core-shell dielectric nanoparticle, Phys. Rev. Lett., 118(2017), 076102.

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