Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

The Quest for Accurate Liquid Water Properties from First Principles

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F18%3A10391308" target="_blank" >RIV/00216208:11320/18:10391308 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02400" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02400</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b02400" target="_blank" >10.1021/acs.jpclett.8b02400</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    The Quest for Accurate Liquid Water Properties from First Principles

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Developing accurate ab initio molecular dynamics (AIMD) models that capture both electronic reorganization and nuclear quantum effects associated with hydrogen bonding is key to quantitative understanding of bulk water and its anomalies as well as its role as a universal solvent. For condensed phase simulations, AIMD has typically relied on the generalized gradient approximation (GGA) of density functional theory (DFT) as the underlying model chemistry for the potential energy surface, with nuclear quantum effects (NQEs) sometimes modeled by performing classical molecular dynamics simulations at elevated temperatures. Here we show that the properties of liquid water obtained from the meta-GGA B97M-rV functional, when evaluated using accelerated path integral molecular dynamics simulations, display accuracy comparable to a computationally expensive dispersion-corrected hybrid functional, revPBEO-D3. We show that the meta-GGA DFT functional reproduces bulk water properties including radial distribution functions, self-diffusion coefficients, and infrared spectra with comparable accuracy of a much more expensive hybrid functional. This work demonstrates that the underlying quality of a good DFT functional requires evaluation with quantum nuclei and that high-temperature simulations are a poor proxy for properly treating NQEs.

  • Název v anglickém jazyce

    The Quest for Accurate Liquid Water Properties from First Principles

  • Popis výsledku anglicky

    Developing accurate ab initio molecular dynamics (AIMD) models that capture both electronic reorganization and nuclear quantum effects associated with hydrogen bonding is key to quantitative understanding of bulk water and its anomalies as well as its role as a universal solvent. For condensed phase simulations, AIMD has typically relied on the generalized gradient approximation (GGA) of density functional theory (DFT) as the underlying model chemistry for the potential energy surface, with nuclear quantum effects (NQEs) sometimes modeled by performing classical molecular dynamics simulations at elevated temperatures. Here we show that the properties of liquid water obtained from the meta-GGA B97M-rV functional, when evaluated using accelerated path integral molecular dynamics simulations, display accuracy comparable to a computationally expensive dispersion-corrected hybrid functional, revPBEO-D3. We show that the meta-GGA DFT functional reproduces bulk water properties including radial distribution functions, self-diffusion coefficients, and infrared spectra with comparable accuracy of a much more expensive hybrid functional. This work demonstrates that the underlying quality of a good DFT functional requires evaluation with quantum nuclei and that high-temperature simulations are a poor proxy for properly treating NQEs.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Physical Chemistry Letters

  • ISSN

    1948-7185

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    9

  • Číslo periodika v rámci svazku

    17

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    8

  • Strana od-do

    5009-5016

  • Kód UT WoS článku

    000444353900030

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85052922385