témavezető: Boda Dezső
helyszín (magyar oldal): MK, Fizikai Kémiai Intézeti Tanszék helyszín rövidítés: FKT
A kutatási téma leírása:
Az elektrolitok Primitív Modelljében (PM) az ionokat explicit módon, molekuláris szinten, míg az oldószert (többnyire a vizet) implicit módon, egy dielektromos háttér formájában modellezzük. Ezt a modellt széles körben használják elektrolitok inhomogén rendszereinek szimulációs és elméleti vizsgálatára. Ezekben a rendszerekben az elektrolit egy inhomogén alrendszerrel van egyensúlyban. Ez az alrendszer az egyik legegyszerűbb esetben egy töltött fal. Ekkor ez a fal az ellenionokat magához vonzza és így kialakul az elektrokémiai kettősréteg. Más példák ilyen rendszerekre: sejtmembrán, fehérjék, ioncsatornák, kolloidrészecskék, nanorendszerek. Mindezen rendszerek technológiai és biológiai jelentősége felbecsülhetetlen.
Szükséges tehát tudnunk, hogy a fent említett PM mennyire képes jól leírni a legegyszerűbb elektrolitrendszer, a tömbfázisú sóoldat tulajdonságait. Ezen tulajdonságok közül kiemelkedik az aktivitási együttható, amelyet kis koncentráción a Debye-Hückel törvény ír le, de nagy koncentráción egy jellegzetes nem-ideális viselkedést mutat: minimumon megy keresztül a koncentráció függvényében. Ezen jelenség leírása évtizedek óta foglalkoztatja a terület kutatóit.
Jelölt feladata, hogy Monte Carlo szimulációs és különböző elméleti módszerek felhasználásával megvizsgálja, hogy a PM illetve annak különböző módosításai mennyire képesek reprodukálni a kísérleti eredményeket a koncentráció, a hőmérséklet illetve (sóelegyek esetén) az összetétel függvényében. Eredményeinket a kísérleti adatok mellett explicit vízmodellekre kapott szimulációs eredményekkel vetjük össze. Ez utóbbiakat részben irodalomból vesszük, részben tudományos együttműködés keretein belül kapjuk, részben magunk állítjuk elő. A kísérleti eredményeket irodalomból vesszük, de tudományos együttműködés révén saját vizsgálat is elképzelhető.
A jelöltnek járatosnak kell lennie a fizikai kémiában, a statisztikus mechanikában, az elektrodinamikában és a számítógépes programozás területén.
A kutatási téma előzményei:
A kutatócsoport évek óta használja az elektrolitok primitív modelljét (PM) ioncsatornák és kettősrétegek vizsgálatára. Célunk annak vizsgálata, hogy ez a modell mennyire alkalmas a tömbfázis leírására.
Bejelentkezés
