Elektrood-03-npt: Difference between revisions

From Intelligent Materials and Systems Lab

mNo edit summary
mNo edit summary
Line 40: Line 40:


B-C8 (anioon-Teflon):
B-C8 (anioon-Teflon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C8.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C8.png|320px]]
F-F8 (anioon-Teflon):
F-F8 (anioon-Teflon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-F8.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-F8.png|320px]]


B-C (anioon-grafiit):
B-C (anioon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C.png|320px]]
F-C (anioon-grafiit):
F-C (anioon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-C.png|320px]]


B-N (anioon-katioon):
B-N (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-NA.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-NA.png|320px]]
F-H1 (anioon-katioon):
F-H1 (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F-H1.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-H1.png|320px]]


C8-C (Teflon-grafiit):
C8-C (Teflon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C8-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C.png|320px]]
F8-C (Teflon-grafiit):
F8-C (Teflon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-F8-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F8-C.png|320px]]


H1-C (katioon-grafiit):
H1-C (katioon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-H1-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-C.png|320px]]
N-C (katioon-grafiit):
N-C (katioon-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C.png|320px]]


H1-F8 (katioon-Teflon):
H1-F8 (katioon-Teflon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-H1-F8.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-F8.png|320px]]
N-C8 (katioon-Teflon):
N-C8 (katioon-Teflon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C8.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C8.png|320px]]


C-C (grafiit-grafiit):
C-C (grafiit-grafiit):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C-C.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C-C.png|320px]]
C8-C8 (Teflon-Teflon):
C8-C8 (Teflon-Teflon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-C8-C8.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C8.png|320px]]


B-B (anioon-anioon):
B-B (anioon-anioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-B.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-B.png|320px]]
N-N (katioon-katioon):
N-N (katioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-NA.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-NA.png|320px]]


N-C1 (katioon-katioon):
N-C1 (katioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-C1.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C1.png|320px]]
N-CE (katioon-katioon):
N-CE (katioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-NA-CE.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-CE.png|320px]]


RDF graafikud simulatsiooni lõpust:
RDF graafikud simulatsiooni lõpust:


B-CW (anioon-katioon):
B-CW (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CW.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CW.png|320px]]
B-CR (anioon-katioon):
B-CR (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CR.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CR.png|320px]]


B-C1 (anioon-katioon):
B-C1 (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-C1.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C1.png|320px]]
B-CE (anioon-katioon):
B-CE (anioon-katioon):
[[Image:40A-52C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png|320px]]


== Coordination sphere radii ==
== Coordination sphere radii ==
Line 118: Line 118:


== Diffusion coefficent ==
== Diffusion coefficent ==
TODO
= Coordination time evolution plots =
== Coordination lifetime ==
= Typical clusters =
== XYZ file ==
Nurkade jaotus:
C8-C8-C8 (Teflon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C8.png|320px]]
C8-C8-C8-C8 dihedraal:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-DIH-C8C8.png|320px]]
CR-NA-C1:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nr.png|320px]]
CW-NA-C1:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nw.png|320px]]
NA-C1-CE:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C1.png|320px]]
CR-NA-C1-CE dihedraal:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-DIH-NCd.png|320px]]
NPT Simulatsioon 40Å boksis '''52''' lehekesest grafiidist, '''2''' jupist Teflonist (20 lüli kummaski) ja '''132''' ioonpaarist EMI+BF4 10 ns jooksul. Teflonit on massi järgi 6%:
koguenergia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engcns.png|320px]]
Konfiguratsioonienergia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engcfg.png|320px]]
Sidemeenergia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engbnd.png|320px]]
Nurgaenergia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engang.png|320px]]
Dihedraalienergia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engdih.png|320px]]
Coulombi energia:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-engcpe.png|320px]]
Temperatuur:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-temp.png|320px]]
Ruumala:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-volume.png|320px]]
MSD:
C (grafiit):
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-MSD-C.png|320px]]
C8 (Teflon):
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-MSD-C8.png|320px]]
N (katioon):
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-MSD-NA.png|320px]]
B (anioon):
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-MSD-B.png|320px]]
Nurkade jaotus:
C8-C8-C8 (Teflon):
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-ANG-C8.png|320px]]
C8-C8-C8-C8 dihedraal:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-DIH-C8C8.png|320px]]
CR-NA-C1:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-ANG-Nr.png|320px]]
CW-NA-C1:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-ANG-Nw.png|320px]]
NA-C1-CE:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-ANG-C1.png|320px]]
CR-NA-C1-CE dihedraal:
[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-DIH-NCd.png|320px]]
''' Difusioonikoefitsendid '''


Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.
Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.


'' BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): ''
BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): D=6.473e-9 cm^2/s


Koos 3% Tefloniga: D=6.473e-9 cm^2/s
EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): D=3.250e-8 cm^2/s.


Koos 6% Tefloniga: D=8.306e-9 cm^2/s
= Coordination time evolution plots =
 
'' EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): ''
 
Koos 3% Tefloniga: D=3.250e-8 cm^2/s.
 
Koos 6% Tefloniga: D=4.793e-8 cm^2/s.
 
''' Struktuuri kirjeldus '''
 
Ioonvedelik täidavad simulatsiooniboksi servast servani. Ioonvedeliku sees on mõned suured enam-vähem ümmargused gradiidi klastrid. Tefloniahel(ad) on ioonvedeliku sees grafiidist eemal.
Kõik EMI-BF ioonid moodustavad ühe suure klastri, paardumata ioone pole.
 
 
== Ioonide koordineerimise eluiga ==


Koordinatsiooni ajalise evolutsiooni graafikute arvutamisel loeti NA aatomi (EMI-iooni lämmastikuaatom) ümber koordinatsioonisfääri raadiuseks 5.7Å. Iga graafik kujutab ühe BF4-iooni
Koordinatsiooni ajalise evolutsiooni graafikute arvutamisel loeti NA aatomi (EMI-iooni lämmastikuaatom) ümber koordinatsioonisfääri raadiuseks 5.7Å. Iga graafik kujutab ühe BF4-iooni
Line 251: Line 153:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-70.png|320px]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-70.png|320px]]


''' XYZ-failid '''
== Coordination lifetime ==
 
TODO
 
= Typical clusters =
 
Ioonvedelik täidavad simulatsiooniboksi servast servani. Ioonvedeliku sees on mõned suured enam-vähem ümmargused gradiidi klastrid. Tefloniahel(ad) on ioonvedeliku sees grafiidist eemal.
Kõik EMI-BF ioonid moodustavad ühe suure klastri, paardumata ioone pole.
 
TODO pildid
 
== XYZ file ==


[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-final.xyz]]
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-final.xyz]]


[[Image:40A-52C-2T-132E-npt-final.xyz]]
TODO
 
= Distribution of angles =
 
C8-C8-C8 (Teflon):
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C8.png|320px]]
C8-C8-C8-C8 dihedraal:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-DIH-C8C8.png|320px]]
 
CR-NA-C1:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nr.png|320px]]
CW-NA-C1:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nw.png|320px]]
 
NA-C1-CE:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C1.png|320px]]
CR-NA-C1-CE dihedraal:
[[Image:40A-57C-1T-132E-npt-DIH-NCd.png|320px]]

Revision as of 12:11, 3 May 2009

System Description

3% Polymer (1 chain) % EMI-BF4 (132 ion pairs) % Carbon (57 platelets)

Simulation conditions

NPT Simulation in a 40Å^3 box. No electric field applied. Length: 10ns.

Simulation statistics

koguenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcns.png Konfiguratsioonienergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcfg.png

Sidemeenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engbnd.png Nurgaenergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engang.png

Dihedraalienergia: 40A-57C-1T-132E-npt-engdih.png Coulombi energia: 40A-57C-1T-132E-npt-engcpe.png

Temperatuur: 40A-57C-1T-132E-npt-temp.png Ruumala: 40A-57C-1T-132E-npt-volume.png


RDF

RDF graafikud. Graafikud järjekorras alt üles kujutavad ajahetki simulatsiooni jooksul 0.5 ns sammuga.

RDF graafikud. Graafikud järjekorras alt üles kujutavad ajahetki simulatsiooni jooksul 0.5 ns sammuga.

B-C8 (anioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C8.png F-F8 (anioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-F8.png

B-C (anioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C.png F-C (anioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-C.png

B-N (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-NA.png F-H1 (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F-H1.png

C8-C (Teflon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C.png F8-C (Teflon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-F8-C.png

H1-C (katioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-C.png N-C (katioon-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C.png

H1-F8 (katioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-H1-F8.png N-C8 (katioon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C8.png

C-C (grafiit-grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C-C.png C8-C8 (Teflon-Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-C8-C8.png

B-B (anioon-anioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-B.png N-N (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-NA.png

N-C1 (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-C1.png N-CE (katioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-NA-CE.png

RDF graafikud simulatsiooni lõpust:

B-CW (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CW.png B-CR (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CR.png

B-C1 (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-C1.png B-CE (anioon-katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-RDF-B-CE.png

Coordination sphere radii

TODO

MSD

MSD:

MSD Arvutamiseks lõikasin HISTORY faili 1ns pikkusteks juppideks ja arvutasin iga jupi MSD eelmistest sõltumatult.

C (grafiit): 40A-57C-1T-132E-npt-MSD-C.png C8 (Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-MSD-C8.png

N (katioon): 40A-57C-1T-132E-npt-MSD-NA.png B (anioon): 40A-57C-1T-132E-npt-MSD-B.png

Diffusion coefficent

Difusioonikoefitsentide arvutamiseks võtsin kolm viimast ühe nanosekundi pikkust MSD-graafikut ja arvutasin keskmise nende keskmiste sirgete osade tõusudest.

BF4 difusioonikoefitsent (arvutatud booriaatomi järgi): D=6.473e-9 cm^2/s

EMI difusioonikoefitsent (arvutatud lämmastikuaatomite järgi): D=3.250e-8 cm^2/s.

Coordination time evolution plots

Koordinatsiooni ajalise evolutsiooni graafikute arvutamisel loeti NA aatomi (EMI-iooni lämmastikuaatom) ümber koordinatsioonisfääri raadiuseks 5.7Å. Iga graafik kujutab ühe BF4-iooni koordineerumist kõikide EMI-ioonide lämmastikuaatomitega.

Iga viienda BF4-iooni graafikul on selgelt näha lahkumine ühe EMI-iooni juurest ja saabumine uue EMI-iooni juurde ilma hiljem tagasi pöördumata.

Näiteid koordineerimise ajalise käigu graafikutest:

40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-01.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-05.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-09.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-13.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-16.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-17.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-22.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-23.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-28.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-30.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-35.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-40.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-45.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-50.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-55.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-60.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-65.png 40A-57C-1T-132E-npt-evo-BN-70.png

Coordination lifetime

TODO

Typical clusters

Ioonvedelik täidavad simulatsiooniboksi servast servani. Ioonvedeliku sees on mõned suured enam-vähem ümmargused gradiidi klastrid. Tefloniahel(ad) on ioonvedeliku sees grafiidist eemal. Kõik EMI-BF ioonid moodustavad ühe suure klastri, paardumata ioone pole.

TODO pildid

XYZ file

File:40A-57C-1T-132E-npt-final.xyz

TODO

Distribution of angles

C8-C8-C8 (Teflon): 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C8.png C8-C8-C8-C8 dihedraal: 40A-57C-1T-132E-npt-DIH-C8C8.png

CR-NA-C1: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nr.png CW-NA-C1: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-Nw.png

NA-C1-CE: 40A-57C-1T-132E-npt-ANG-C1.png CR-NA-C1-CE dihedraal: 40A-57C-1T-132E-npt-DIH-NCd.png

Retrieved from "https://ims.ut.ee/index.php?title=Elektrood-03-npt&oldid=5760"