Making Sense of Electrical Noise by Simulating Electrolyte Solutions

Informations projet

SENSES

N° de convention de subvention: 863473

DOI

10.3030/863473

Projet clôturé

Date de signature de la CE 14 Janvier 2020

Date de début 1 Octobre 2020

Date de fin 31 Mars 2026

Financé au titre de

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Coût total

€ 1 781 893,00

Contribution de l’UE

€ 1 781 893,00

Coordonné par

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
France

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Publications

Other (2)

RevelsMD: Reduced Variance Estimators of the Local Structure in Molecular Dynamics

Auteurs: Coles, Samuel W.; Morgan, Benjamin J.; Rotenberg, Benjamin
Publié dans: 2023
Éditeur: arXiv
DOI: 10.48550/arxiv.2310.06149

Coupled concentration-charge dynamics in asymmetric 1:1 electrolytes, local transient response and fluctuations

Auteurs: Thê Hoang Ngoc Minh, Sleeba Varghese, Benjamin Rotenberg
Publié dans: 2026
Éditeur: arXiv
DOI: 10.48550/arxiv.2601.14442

Thesis and dissertations (2)

Modeling electrical fluctuations next to an electrode to probe the properties of interfacial electrolytes

Auteurs: Swetha Nair
Publié dans: 2025
Éditeur: Sorbonne Université

Ionic current fluctuations in nanopores

Auteurs: Minh-Thê Hoang Ngoc
Publié dans: 2023
Éditeur: Sorbonne Université

Peer reviewed articles (34)

Frequency-Dependent Impedance of Nanocapacitors from Electrode Charge Fluctuations as a Probe of Electrolyte Dynamics

Auteurs: Giovanni Pireddu, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Physical Review Letters, 2023, Page(s) Vol. 130, p. 098001, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.130.098001

Microscopic Simulations of Electrochemical Double-Layer Capacitors

Auteurs: Guillaume Jeanmairet, Benjamin Rotenberg, Mathieu Salanne
Publié dans: Chemical Reviews, 2022, Page(s) Vol. 122, p. 10860, ISSN 0009-2665
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00925

Tunable membrane-less dielectrophoretic microseparation by crossing interdigitated electrodes

Auteurs: Nicolas Ruyssen, Bastien Oliva, Lylian Challier, Vincent Noël, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Physics D: Applied Physics, Numéro 58, 2025, Page(s) 185309, ISSN 0022-3727
Éditeur: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6463/adc60d

Accounting for the Quantum Capacitance of Graphite in Constant Potential Molecular Dynamics Simulations

Auteurs: Kateryna Goloviznina, Johann Fleischhaker, Tobias Binninger, Benjamin Rotenberg, Heigo Ers, Vladislav Ivanistsev, Robert Meissner, Alessandra Serva, Mathieu Salanne
Publié dans: Advanced Materials, 2024, ISSN 0935-9648
Éditeur: United Nations Industrial Developement Organization
DOI: 10.1002/adma.202405230

Frequency and field-dependent response of confined electrolytes from Brownian dynamics simulations

Auteurs: Thê Hoang Ngoc Minh, Gabriel Stoltz, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, 2023, Page(s) Vol. 158, p. 104103, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0139258

Molecular Simulation of Electrode-Solution Interfaces

Auteurs: Laura Scalfi; Mathieu Salanne; Mathieu Salanne; Benjamin Rotenberg; Benjamin Rotenberg
Publié dans: Annual Review of Physical Chemistry, 2021, Page(s) 72 (1), pp.189-212, ISSN 0066-426X
Éditeur: Annual Reviews, Inc.
DOI: 10.1146/annurev-physchem-090519-024042

Ions at electrochemical interfaces: From explicit to implicit molecular solvent descriptions

Auteurs: Swetha Nair, Guillaume Jeanmairet, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 163, 2025, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0270981

Ionic fluctuations in finite volumes: fractional noise and hyperuniformity

Auteurs: Thê Hoang Ngoc Minh, Benjamin Rotenberg, Sophie Marbach
Publié dans: Faraday Discussions, 2023, ISSN 1359-6640
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d3fd00031a

Quadrupolar NMR relaxation as a local probe of collective dynamics in aqueous alkaline and alkaline-earth chloride solutions

Auteurs: Matthieu Wolf, Iurii Chubak, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 162, 2025, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0263974

Brownian dynamics simulations of electric double-layer capacitors with tunable metallicity

Auteurs: Paul Desmarchelier, Alexandre P. dos Santos, Yan Levin, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 164, 2026, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0314749

On the Gibbs-Thomson equation for the crystallization of confined fluids

Auteurs: Laura Scalfi; Benoit Coasne; Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2021, Page(s) Vol.154, pp. 114711, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0044330

Induced charges in a Thomas–Fermi metal: insights from molecular simulations

Auteurs: Swetha Nair, Giovanni Pireddu, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Molecular Physics, 2024, ISSN 0026-8976
Éditeur: Taylor & Francis
DOI: 10.1080/00268976.2024.2365990

Data-Driven Path Collective Variables

Auteurs: Arthur France-Lanord, Hadrien Vroylandt, Mathieu Salanne, Benjamin Rotenberg, A. Marco Saitta, Fabio Pietrucci
Publié dans: Journal of Chemical Theory and Computation, Numéro 20, 2024, Page(s) 3069-3084, ISSN 1549-9618
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jctc.4c00123

Dynamic correlations in a polar fluid: Confronting stochastic density functional theory to simulations

Auteurs: Sleeba Varghese, Pierre Illien, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 163, 2025, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0292306

MetalWalls: Simulating electrochemical interfaces between polarizable electrolytes and metallic electrodes

Auteurs: Alessandro Coretti, Camille Bacon, Roxanne Berthin, Alessandra Serva, Laura Scalfi, Iurii Chubak, Kateryna Goloviznina, Matthieu Haefele, Abel Marin-Laflèche, Benjamin Rotenberg, Sara Bonella, Mathieu Salanne
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, 2022, Page(s) Vol. 157, p. 184801, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0101777

Chemi-sorbed versus physi-sorbed surface charge and its impact on electrokinetic transport: carbon versus boron-nitride surface

Auteurs: Etienne Mangaud, Marie-Laure Bocquet, Lydéric Bocquet, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2022, Page(s) Vol. 156, pp. 044703, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0074808

Grand-canonical molecular dynamics simulations powered by a hybrid 4D nonequilibrium MD/MC method: Implementation in LAMMPS and applications to electrolyte solutions

Auteurs: Jeongmin Kim, Luc Belloni, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, 2023, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0168878

Donnan equilibrium in charged slit-pores from a hybrid nonequilibrium molecular dynamics/Monte Carlo method with ions and solvent exchange

Auteurs: Jeongmin Kim, Benjamin Rotenberg
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, Numéro 161, 2024, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0220913

On analytical theories for conductivity and self-diffusion in concentrated electrolytes

Auteurs: Olivier Bernard, Marie Jardat, Benjamin Rotenberg, Pierre Illien
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, 2023, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0165533

On the molecular correlations that result in field-dependent conductivities in electrolyte solutions

Auteurs: Dominika Lesnicki; Chloe Ya Gao; David T. Limmer; Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2021, Page(s) Vol 155, p 014507, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0052860

Charging Dynamics of Electric Double-Layer Nanocapacitors in Mean Field

Auteurs: Ivan Palaia, Adelchi J. Asta, Megh Dutta, Patrick B. Warren, Benjamin Rotenberg, Emmanuel Trizac
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 135, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/72b9-c8cq

Effect of the metallicity on the capacitance of gold-aqueous sodium chloride interfaces.

Auteurs: Alessandra Serva; Alessandra Serva; Laura Scalfi; Laura Scalfi; Benjamin Rotenberg; Benjamin Rotenberg; Mathieu Salanne; Mathieu Salanne; Mathieu Salanne
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2021, Page(s) Vol.155 (4), pp.044703, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0060316

Reduced variance analysis of molecular dynamics simulations by linear combination of estimators.

Auteurs: Coles, S. W.; Mangaud, E.; Frenkel, D.; Rotenberg, B.
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2021, Page(s) Vol. 154, pp. 191101, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0053737

Poisson-Nernst-Planck charging dynamics of an electric double-layer capacitor: Symmetric and asymmetric binary electrolytes

Auteurs: Ivan Palaia, Adelchi J. Asta, Megh Dutta, Patrick B. Warren, Benjamin Rotenberg, Emmanuel Trizac
Publié dans: Physical Review E, Numéro 112, 2025, ISSN 2470-0045
Éditeur: American Physical Society (APS)
DOI: 10.1103/p4dg-snqf

Use the force! Reduced variance estimators for densities, radial distribution functions, and local mobilities in molecular simulations.

Auteurs: Rotenberg, Benjamin
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2020, Page(s) Vol. 153, pp. 150902, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0029113

Likelihood-based non-Markovian models from molecular dynamics

Auteurs: Hadrien Vroylandt, Ludovic Goudenège, Pierre Monmarché, Fabio Pietrucci and Benjamin Rotenberg
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2022, Page(s) Vol. 118, pp. e2117586119, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2117586119

Stochastic Density Functional Theory for Ions in a Polar Solvent

Auteurs: Pierre Illien, Antoine Carof, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Physical Review Letters, Numéro 133, 2025, ISSN 0031-9007
Éditeur: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevlett.133.268002

Electrical noise in electrolytes: a theoretical perspective

Auteurs: Thê Hoang Ngoc Minh, Jeongmin Kim, Giovanni Pireddu, Iurii Chubak, Swetha Nair, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Faraday Discussions, 2023, ISSN 1359-6640
Éditeur: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/d3fd00026e

Quadrupolar 23Na+ NMR relaxation as a probe of subpicosecond collective dynamics in aqueous electrolyte solutions

Auteurs: Iurii Chubak, Leeor Alon, Emilia V Silletta, Guillaume Madelin, Alexej Jerschow, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Nature Communications, 2023, Page(s) Vol. 14, p. 84, ISSN 2041-1723
Éditeur: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41467-022-35695-3

NMR Relaxation Rates of Quadrupolar Aqueous Ions from Classical Molecular Dynamics Using Force-Field Specific Sternheimer Factors.

Auteurs: Iurii Chubak; Laura Scalfi; Antoine Carof; Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Chemical Theory and Computation, 2021, Page(s) Vol. 17, pp. 6006, ISSN 1549-9618
Éditeur: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jctc.1c00690

Effects of surface rigidity and metallicity on dielectric properties and ion interactions at aqueous hydrophobic interfaces

Auteurs: Philip Loche, Laura Scalfi, Mustakim Ali Amu, Otto Schullian, Douwe Bonthuis, Benjamin Rotenberg, Roland Netz
Publié dans: The Journal of Chemical Physics, 2022, Page(s) Vol. 157, p. 094707, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0101509

Impedance of nanocapacitors from molecular simulations to understand the dynamics of confined electrolytes

Auteurs: Giovanni Pireddu, Connie Fairchild, Samuel Niblett, Stephen J. Cox, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.26434/chemrxiv-2023-2ccrw

Microscopic origin of the effect of substrate metallicity on interfacial free energies

Auteurs: Laura Scalfi, Benjamin Rotenberg
Publié dans: Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, Page(s) Vol. 118, pp. e2108769118, ISSN 0027-8424
Éditeur: National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.2108769118

A molecular perspective on induced charges on a metallic surface.

Auteurs: Giovanni Pireddu; Laura Scalfi; Laura Scalfi; Benjamin Rotenberg; Benjamin Rotenberg
Publié dans: Journal of Chemical Physics, 2021, Page(s) Vol. 155, pp. 204705, ISSN 0021-9606
Éditeur: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0076127