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合金电沉积模型球体上的螺旋波。 (英语) Zbl 1510.78044号

小结:本文主要研究球面上特定形态电化学反应扩散模型中螺旋波的出现。本研究符合球形颗粒上电沉积材料的形态控制框架,这对充电过程的能量效率以及储能装置的耐久性至关重要。电极表面的球形几何形状具有显著的实际意义,因为球形是液流电池和金属空气装置的选择形状[第三作者等人,“深度相关扫描光电子显微光谱法揭示了合金电沉积中动态图案形成的机制”,J。物理学。化学。C 122,第2期,15996–6007(2018年;doi:10.1021/acs.jpcc.8b01267)]. 受此技术框架的启发,在本文中,我们将模式形成的结果扩展到[J.马塞尔科,“球面上的对称双转子spial波”,J.Chem。Soc.Faraday Trans.公司。包括螺旋波现象学的研究。我们表明,螺旋波的出现是由于两个特定模型参数之间的相互作用:一个调节动力学中的振荡动力学,另一个与畴尺寸有关。我们基于有限元方法LSFEM[第一作者等,Commun.非线性科学数值模拟48,484-508(2017;Zbl 1510.92034号);弗里特利先生等,IMA J.Numer。分析。39,第1期,235-270页(2019年;Zbl 1483.65155号)]伴随着合适指标的计算,这些指标允许表征和比较时空特征。有趣的是,该模型还支持螺旋破裂的机制,从而导致复杂的时空现象学。我们的研究结果与Ag-In和Ag-Co电沉积的实验结果相一致。

MSC公司:

78A57型 电化学
78A55型 光学和电磁理论的技术应用
35B36型 PDE背景下的模式形成
35B05型 PDE背景下的振荡、解的零点、中值定理等
65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
60年第35季度 与光学和电磁理论相关的PDE
78M10个 有限元、伽辽金及相关方法在光学和电磁理论问题中的应用
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