从布朗动力学到泊松-能斯特-普朗克方程：离子的多分辨率模拟
计算物理
2025-06-25 v1 化学物理
定量方法
摘要
从带电粒子（离子）的微观（基于个体）布朗动力学模型出发，将其宏观描述推导为控制离子浓度在空间和时间上演化的偏微分方程组。宏观方程以泊松-能斯特-普朗克系统的形式获得。然后开发了一种用于模拟带电粒子的多分辨率方法，将计算域一部分中的详细布朗动力学模型与其余部分中较粗糙的宏观方程相结合。通过一个包含Na和Cl离子系统的说明性模型，展示了微观、宏观和多分辨率模拟方法的优势、局限性和适用性。
引用
@article{arxiv.2506.19738,
title = {From Brownian dynamics to Poisson-Nernst-Planck equations: multi-resolution simulations of ions},
author = {Jinyuan Zhang and Radek Erban},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19738},
year = {2025}
}