Modelagem e resolução numérica de propriedades elétricas em interfaces eletroquímicas TiO₂/HClO₄ por meio de computação paralela em CPU e GPU com Python e CUDA C++
DOI:
https://doi.org/10.33414/rtyc.56.86-98.2026Palavras-chave:
Python, CUDA C , otimização minimax, propriedades elétricasResumo
Neste estudo, foram desenvolvidos códigos em Python e CUDA C++ para a determinação numérica de propriedades elétricas em sistemas eletroquímicos baseados em TiO₂/HClO₄. O modelo implementado integra as abordagens de Mott–Schottky, Helmholtz e Gouy–Chapman por meio de uma função de ajuste projetada para descrever a interface semicondutor/eletrólito. A versão em Python foi orientada para execução na CPU por meio de multiprocessamento, enquanto a implementação em CUDA C++ permitiu acelerar significativamente os cálculos por meio da paralelização na GPU. Os ajustes obtidos demonstraram alta precisão, considerando erros numéricos e instrumentais, permitindo determinar parâmetros como a concentração de doadores (ND), o potencial da banda plana (Ufb), a concentração iônica do eletrólito (C0), o potencial de referência (Uz), o comprimento do plano de Helmholtz (xH) e a molaridade (M0), em concordância com os valores relatados na literatura. Os resultados validam a robustez e a versatilidade da metodologia proposta.
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