Poisson-Boltzmann 理论的静电势自由能泛函
软凝聚态物质
2013-09-30 v1
摘要
在模拟带电体系时，通常在平均场层面处理某些离子组分，并求解 Poisson-Boltzmann (PB) 方程以获得其各自的密度分布。利用变分法将静电势视为动态变量，可以绕过在模拟每一步求解 PB 方程这一数值计算密集的任务。但此类方法需要获取真实的自由能泛函；该泛函不仅在极值化时提供 PB 方程的正确解，而且在其最小值处能给出体系的真实自由能。此外，如果自由能泛函是局部的且用静电势表示，则此类过程的数值效率会进一步提高。现有的静电势 PB 泛函虽具有局部结构，但并非自由能泛函。我们提出了一种具有势的局部自由能泛函的变分表述。此外，我们还构建了静电势的非局部自由能泛函。这些泛函适用于基于动态优化思想的模拟方案。
引用
@article{arxiv.1309.7087,
title = {Free-energy functionals of the electrostatic potential for Poisson-Boltzmann theory},
author = {Vikram Jadhao and Francisco J. Solis and Monica Olvera de la Cruz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.7087},
year = {2013}
}
备注
10 pages