Self-organized distribution of periodicity and chaos in an electrochemical oscillator

文献情報

出版日 2010-10-13
DOI 10.1039/C0CP01038C
インパクトファクター 3.676
著者

Melke A. Nascimento, Hamilton Varela


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要旨

We report a detailed numerical investigation of a prototype electrochemical oscillator, in terms of high-resolution phase diagrams for an experimentally relevant section of the control (parameter) space. The prototype model consists of a set of three autonomous ordinary differential equations which captures the general features of electrochemical oscillators characterized by a partially hidden negative differential resistance in an N-shaped current–voltage stationary curve. By computing Lyapunov exponents, we provide a detailed discrimination between chaotic and periodic phases of the electrochemical oscillator. Such phases reveal the existence of an intricate structure of domains of periodicity self-organized into a chaotic background. Shrimp-like periodic regions previously observed in other discrete and continuous systems were also observed here, which corroborate the universal nature of the occurrence of such structures. In addition, we have also found a structured period distribution within the order region. Finally we discuss the possible experimental realization of comparable phase diagrams.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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