بررسي اثرات بي نظمي بار در فصل مشترك دي الكتريك- شاره

Investigation of the effects of surface charge disorder at dielectric-fluid interface

در اين مقاله با در نظر گرفتن دو مدل متقاوت از توزيع بار سطحي به بررسي برخي از پيامدهاي حضور بي نظمي بار در فصل مشترك سطوح دي الكتريك و شاره هاي يوني نامتقارن ( متشكل از يون هاي تك ظرفيتي و چند ظرفيتي) مي پردازيم. وجود پاديون هاي چند ظرفيتي در شاره نيروهاي قوي الكتروستاتيك در سيستم ايجاد مي كند كه تنها در حد جفتيدگي هاي قوي برهمكنش هاي كولمبي قابل بررسي است. نتايج ما نشان مي دهد كه بي نظمي بار سطحي مي تواند با اثرات الكتروستاتيك كوپل شده و توزيع يون هاي چند ظرفيتي در نزديكي فصل مشترك را تحت تاثير قرار دهد. مشاهده مي شود كه پديده هايي مانند چگاليدگي بار روي سطوح، وارونگي بار و فزوني بار در حضور بي نظمي بار سطحي تقويت مي شوند و در عين حال تحت تاثير نوع همبستگي فضايي بي نظمي بار سطحي قرار مي گيرند.

In this paper, we investigate the effects of surface charge disorder at the interface between dielectric and asymmetric ionic fluids by considering different forms of charge disorder. The presence of multivalent counterions in the fluid induces strong electrostatic forces that can only be understood in the strong coupling limit of coulomb interactions. Our results indicate that the interplay between electrostatic interactions and surface charge disorder leads to non-monotonic behavior of counterion density profile in the vicinity of the dielectric surface. The infinite accumulation of charge on the surface, the phenomena of charge inversion and overcharging are observed to be enhanced by surface charge disorder and also affected by the spatial correlation of these surfaces charges.