ReaxFF

ReaxFF este potențialul de calcul al dinamicii moleculare [1] [2] [3] .

ReaxFF a fost dezvoltat de Adri van Duin, William A. Goddard, III și alții de la Institutul de Tehnologie din California . Acesta este primul potențial reactiv care include formarea de legături dinamice și efectele de polarizare [4] . Flexibilitatea și portabilitatea câmpului de forță permite ReaxFF să fie utilizat pentru a descrie multe sisteme. În ceea ce privește acuratețea, într-o comparație detaliată a ReaxFF cu REBO și PM3 semiempiric, van Duin și colab., au arătat [4] că rezultatele ReaxFF pentru hidrocarburi sunt în acord mult mai bine cu calculele făcute folosind teoria funcțională a densității electronice .

Potențialul ReaxFF ia în considerare următoarele contribuții la energia interacțiunii interatomice [5] :

Un avantaj important al metodei este portabilitatea sa ridicată, capacitatea de a descrie diverse materiale. Tehnica a fost aplicată pentru a studia oxidarea suprafețelor [6] [7] , reducerea oxidului de grafen [8] , tautomerizarea glicinei în apă [9] , nanoindentarea suprafețelor [10] , creșterea nanostructurilor [11] , tranziția de fază la scară nanometrică [12] , transferul de protoni prin grafen [8] , etc. Dezavantajul metodei poate fi numit cerințele sale semnificativ mai mari asupra resurselor de calcul, în comparație cu alte potențiale. Deci, ReaxFF necesită mai mult decât un ordin de mărime mai multe resurse de calcul decât REBO [1] .

Potențialul ReaxFF este inclus într-un număr de pachete de modelare la nivel atomic, cum ar fi LAMMPS , suita de modelare ADF, PuReMD.

Note

  1. ↑ 1 2 Steven J. Plimpton, Aidan P. Thompson. Aspecte computaționale ale potențialelor cu mai multe corpuri  // Buletinul MRS. - 2012/05. - T. 37 , nr. 5 . — S. 513–521 . - ISSN 0883-7694 1938-1425, 0883-7694 . - doi : 10.1557/mrs.2012.96 . Arhivat din original pe 13 aprilie 2018.
  2. ↑ Markus J. Buehler. 5.4.5. Modelul hibrid ReaxFF: integrarea chimiei și mecanicii // Modelarea atomică a eșecului materialelor. - Springer Science + Business Media, 2008. - ISBN 978-0-387-76426-9 .
  3. ↑ A. Jaramillo-Botero, R. Nielsen, R. Abrol, J. Su, T. Pascal, J. Mueller și W. A. ​​Goddard III. 3.2.1. Câmpul de forță ReaxFF pentru studierea proceselor reactive // ​​Metode moleculare multiscale în chimie aplicată / Ed.: Barbara Kirchner, Jadran Vrabec. - Springer-Verlag, 2012. - ISBN 978-3-642-24968-6 .
  4. ↑ 1 2 Adri CT van Duin, Siddharth Dasgupta, Francois Lorant, William A. Goddard. ReaxFF: Un câmp de forță reactiv pentru hidrocarburi  // The Journal of Physical Chemistry A. - 2001-10-01. - T. 105 , nr. 41 . — S. 9396–9409 . — ISSN 1089-5639 . doi : 10.1021 / jp004368u .
  5. ↑ Thomas P Senftle, ​​​​Sungwook Hong, Md Mahbubul Islam, Sudhir B Kylasa, Yuanxia Zheng. Câmpul de forță reactiv ReaxFF: dezvoltare, aplicații și direcții viitoare  //  npj Computational Materials. — 04-03-2016. - T. 2 , nr. 1 . — ISSN 2057-3960 . - doi : 10.1038/npjcompumats.2015.11 . Arhivat din original pe 11 mai 2017.
  6. ↑ Donato Fantauzzi, Jochen Bandlow, Lehel Sabo, Jonathan E. Mueller, Adri CT van Duin. Dezvoltarea unui potențial ReaxFF pentru sistemele Pt–O care descrie energia și dinamica formării oxidului de Pt   // Phys . Chim. Chim. Fizic.. - 2014-10-09. — Vol. 16 , iss. 42 . — P. 23118–23133 . — ISSN 1463-9084 . doi : 10.1039 / c4cp03111c .
  7. ↑ Thomas P. Senftle, ​​​​Randall J. Meyer, Michael J. Janik, Adri C. T. van Duin. Dezvoltarea unui potențial ReaxFF pentru Pd/O și aplicarea la formarea oxidului de paladiu  // The Journal of Chemical Physics. — 25-07-2013. - T. 139 , nr. 4 . - S. 044109 . — ISSN 0021-9606 . - doi : 10.1063/1.4815820 . Arhivat din original pe 18 aprilie 2022.
  8. ↑ 1 2 Akbar Bagri, Cecilia Mattevi, Muge Acik, Yves J. Chabal, Manish Chhowalla. Evoluția structurală în timpul reducerii oxidului de grafen derivat chimic  (engleză)  // Nature Chemistry. — 2010/07. - T. 2 , nr. 7 . — S. 581–587 . — ISSN 1755-4349 . - doi : 10.1038/nchem.686 . Arhivat din original pe 17 aprilie 2019.
  9. ↑ Obaidur Rahaman, Adri C.T. van Duin, William A. Goddard, Douglas J. Doren. Dezvoltarea unui câmp de forță reactivă ReaxFF pentru glicină și aplicare la efectul solventului și tautomerizare  // Jurnalul de chimie fizică B. - 2011-01-20. - T. 115 , nr. 2 . — S. 249–261 . — ISSN 1520-6106 . doi : 10.1021 / jp108642r .
  10. ↑ F. Tavazza, T.P. Senftle, ​​​​C. Zou, C. A. Becker, A. T. van Duin. Investigarea dinamicii moleculare a efectelor interacțiunilor vârf-substrat în timpul nanoindentației  // The Journal of Physical Chemistry C. - 2015-06-18. - T. 119 , nr. 24 . — S. 13580–13589 . — ISSN 1932-7447 . - doi : 10.1021/acs.jpcc.5b01275 .
  11. ↑ E.C. Neyts. Vindecarea defectelor și nuclearea îmbunătățită a nanotuburilor de carbon prin bombardarea ionilor cu energie scăzută  // Scrisori de revizuire fizică. - 2013. - T. 110 , nr. 6 . - doi : 10.1103/physrevlett.110.065501 .
  12. ↑ Yanqiu Sun, Alexander G. Kvashnin, Pavel B. Sorokin, Boris I. Yakobson, W.E. Billups. Nuclearea indusă de radiații a diamantului din carbonul amorf: efectul hidrogenului  // The Journal of Physical Chemistry Letters. — 05-06-2014. - T. 5 , nr. 11 . — S. 1924–1928 . — ISSN 1948-7185 . - doi : 10.1021/jz5007912 .

Link -uri