Comportamento crítico do modelo ZGB para catálise com diluição de sítios na rede

Abstract

Neste trabalho determinamos o diagrama de fases e as propriedades críticas do modelo de Ziff, Gulari e Barshad (ZGB) com sítios inertes na rede. Esse modelo foi concebido para descrever o processo de oxidação catalítica do monóxido de carbono. Investigamos esse modelo nas aproximações de um sítio e de pares, bem como através de simulações de Monte Carlo. Através da cobertura dos elementos na rede em função da pressão parcial dos gases CO e O2, determinamos o diagrama de fases em função da concentração de sítios inertes distribuidos aleatoriamente na rede. Mostramos que na aproximação de pares e nas simulações, o sistema exibe uma fase ativa e duas outras absorventes. Na aproximação de sítios temos uma fase ativa e apenas uma fase absorvente é observada. A transição entre a fase ativa e a envenenada predominantemente por CO é de primeira ordem nas aproximações de sítios e de pares. Por outro lado, através da análise das curvas de histerese, obtidas nas simulações, mostramos que existe uma concentração crítica acima da qual essa transição torna-se contínua. A transição entre a fase ativa e aquela envenenada predominantemente por O é contínua. Através de simulações de Monte Carlo, das funções de escala de tamanho finito, e das razões entre os momentos do parâmetro de ordem, nas vizinhanças do ponto crítico da transição contínua, determinamos os expoentes críticos estáticos para o modelo em função da concentração de sítios inertes. Mostramos que os valores obtidos se afastam daquelas previstos pelo modelo da percolação dirigida à medida que cresce a concentração de sítios inertes. Calculamos também na transição contínua, os correspodentes expoentes críticos dinâmicos do modelo. Eles também se desviam daqueles previstos pelo modelo da percolação dirigida à medida que a concentração de sítios inertes aumenta.