Simulations of ice and liquid water over a range of temperatures using the fluctuating charge model

Journal of Chemical Physics

Volumn 114, Issue 5, 2001, Pages 2276-2283

  Rick, Steven W ^a  

^a UNIVERSITY OF NEW ORLEANS   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COMPUTER SIMULATION; ELECTRIC CHARGE; ICE; MATHEMATICAL MODELS; POLARIZATION; THERMAL EFFECTS; THERMODYNAMIC PROPERTIES;

FLUCTUATING CHARGES (FQ);

WATER;

EID: 0034831674     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1336805     Document Type: Article

References (121)

1. A. Wallqvist and R. D. Mountain, in Reviews in Computational Chemistry, edited by K. B. Lipkowitz and D. B. Boyd (Wiley, New York, 1999), pp. 183-247.
2. K. Laasonen, M. Sprik, M. Parrinello, and R. Car, J. Chem. Phys. 99, 9080 (1993).
3. P. L. Silvestrelli and M. Parrinello, J. Chem. Phys. Ill, 3572 (1999).
4. L. Delle Site, A. Alavi, and R. M. Lynden-Bell, Mol. Phys. 96, 1683 (1999).
5. F. H. Stillinger and C. W. David, J. Chem. Phys. 69, 1473 (1978).
6. P. Barnes, J. L. Finney, J. D. Nicholas, and J. E. Quinn, Nature (London) 282, 459 (1979).
7. T. P. Lybrand and P. A. Kollman, J. Chem. Phys. 83, 2923 (1985).
8. J. A. C. Rullman and P. T. van Duijnen, Mol. Phys. 63, 451 (1988).
9. M. Sprik and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 89, 7556 (1988).
10. P. Ahlström, A. Wallqvist, S. Engström, and B. Jönsson, Mol. Phys. 68, 563 (1989).
11. P. Cieplak, P. Kollman, and t. Lybrand, J. Chem. Phys. 92, 6755 (1990).
12. S. Kuwajima and A. Warshel, J. Phys. Chem. 94, 960 (1990).
13. L. X. Dang, J. Chem. Phys. 97, 2659 (1992).
14. R. E. Kozack and P. C. Jordan, J. Chem. Phys. 96, 3120 (1992).
15. A. Wallqvist and B. J. Berne, J. Phys. Chem. 97, 13841 (1993).
16. D. N. Bemardo, Y. Ding, K. Krogh-Jespersen, and R. M. Levy, J. Phys. Chem. 98, 4180 (1994).
17. J. W. Caldwell and P. A. Kollman, J. Phys. Chem. 99, 6208 (1995).
18. J. Blodholt, M. Sampoli, and R. Vallauri, Mol. Phys. 86, 149 (1996).
19. A. A. Chialvo and P. T. Cummings, J. Chem. Phys. 105, 8274 (1996).
20. S.-B. Zhu, S. Singh, and G. W. Robinson, J. Chem. Phys. 95, 2791 (1991).
21. S. W. Rick, S. J. Stuart, and B. J. Berne, J. Chem. Phys. 101, 6141 (1994).
22. S. W. Rick and B. J. Beme, J. Am. Chem. Soc. 118, 672 (1996).
23. B.-C. Pemg, M. D. Newton, F. O. Rainen, and H. L. Friedman, J. Chem. Phys. 104, 7153 (1996).
24. I. M. Svishchev, P. G. Kusalik, P. G. Wang, and R. J. Boyd, J. Chem. Phys. 105, 4742 (1996).
25. M. J. Field, Mol. Phys. 91, 835 (1997).
26. Y.-P. Liu, K. Kim, B. J. Beme, R. A. Friesner, and S. W. Rick, J. Chem. Phys. 108, 4739 (1998).
27. J. L. Banks, G. A. Kaminski, R. Zhou, D. T. Mainz, B. J. Berne, and R. A. Friesner, J. Chem. Phys. 110, 741 (1999).
28. B. Chen, J. Xing, and J. I. Siepmann, J. Phys. Chem. B 104,2391 (2000).
29. S. W. Rick and R. E. Cachau, J. Chem. Phys. 112, 5230 (2000).
30. J.-C. Soetens and C. Millot, Chem. Phys. Lett. 235, 22 (1995).
31. H. A. Stern, G. A. Kaminski, J. L. Banks, R. Zhou, B. J. Berne, and R. A. Friesner, J. Phys. Chem. B 103, 4730 (1999).
32. W. B. Bosma, L. E. Fried, and S. Mukamel, J. Chem. Phys. 98, 4413 (1992).
33. S. Saito and I. Ohmine, J. Chem. Phys. 106, 4889 (1997).
34. B. D. Bursulaya and H. K. Kirn, J. Phys. Chem. B 101, 10994 (1997).
35. P.-O. Astrand, K. Ruud, K. V. Mikkelsen, and T. Helgaker, J. Phys. Chem. A 102, 7686 (1998).
36. K. Kitaura and K. Morokuma, Int. J. Quantum Chem. 10, 325 (1976).
37. F. Weinhold, J. Mol. Struct. 399, 181 (1997).
38. A. van der Vaart and K. M. Mertz, Jr., J. Am. Chem. Soc. 121, 9182 (1999).
39. J. Korchowiec and T. Uchimaru, J. Chem. Phys. 112, 1623 (2000).
40. E. D. Isaacs, A. Shukla, P. M. Platzman, D. R. Hamann, B. Barbiellini, and C. A. Tulk, Phys. Rev. Lett. 82, 600 (1999).
41. T. K. Ghanty, V. N. Staroverov, P. K. Keren, and E. R. Davidson, J. Am. Chem. Soc. 122, 1210 (2000).
42. E. R. Batista, S. S. Xantheas, and H. Jonsson, J. Chem. Phys. 109, 4546 (1998).
43. C. Coulson and D. Eisenberg, Proc. R. Soc. London, Ser. A 291, 445 (1966).
44. E. R. Batista, S. S. Xantheas, and H. Jonsson, J. Chem. Phys. 111, 6011 (1999).
45. E. R. Batista, S. S. Xantheas, and H. Jonsson, J. Chem. Phys. 112, 3285. (2000).
46. S. L. Garnie and G. N. Patey, Mol. Phys. 47, 1129 (1982).
47. M. Sprik, J. Chem. Phys. 95, 6762 (1991).
48. K. Watanabe and M. L. Klein, Chem. Phys. 131, 157 (1989).
49. M. Sprik, J. Phys. Chem. 95, 2283 (1991).
50. M. N. Afar and J. B. Hasted, J. Opt. Soc. Am. 67, 902 (1977).
51. S. Krishnamurthy, R. Bans'il, and J. Wiafe-Akenten, J. Chem. Phys. 79, 863 (1983).
52. P. A. Madden and R. W. Impey, Chem. Phys. Lett. 123, 502 (1986).
53. R. Frattini, M. Sampoli, M. A. Ricci, and G. Ruocco, Chem. Phys. Lett. 141, 297 (1987).
54. B. Guillot, J. Chem. Phys. 95, 1543 (1991).
55. G. E. Walrafen, in Water-A Comprehensive Treatise, edited by F. Franks (Plenum, New York, 1972).
56. R. H. Wood, E. M. Yezdimer, S. Sakane, J. A. Bamocanal, and D. J. Doren, J. Chem. Phys. 110, 1329 (1999).
57. F. H. Stillinger and A. Rahman, J. Chem. Phys. 60, 1545 (1974).
58. P. H. Poole, F. Sciortino, U. Essman, and H. E. Stanley, Nature (London) 360, 324(1992).
59. S. R. Billeter, P. M. King, and W. F. van Gunsteren, J. Chem. Phys. 100, 6692(1994).
60. L. A. Baez and P. Clancy, J. Chem. Phys. 101, 9837 (1994).
61. A. Wallqvist and P.-O. Astrand,-J. Chem. Phys..102, 6559 (1995).
62. S. Harrington, P. H. Poole, F. Sciortino, and H. E. Stanley, J. Chem. Phys. 107,7443 (1997).
63. K. Bagchi. S. Balasubranianian, and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 107, 8561 (1997).
64. W. L. Jorgensen and C. Jensen, J. Comput. Chem. 19, 1179 (1998).
65. P. Jedloyszky and R.'Vallauril'Mol. Phys! 97, 1157 (1999).
66. W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 79, 926 (1983).
67. H. J. C. B. J. R. Grigera and T. P. Straatsma, J. Phys. Chem. 91, 6269 (1987).
68. L. A. Báez and P. Clancy, Mol. Phys. 86, 385 (1995).
69. M. J. Vlot, J. Huinink, and J. P. van der Eerden, J. Chem. Phys. 110, 55 (1999).
70. S. W. Rick, in Simulation-and Tlieory of Electrostatic Interactions in Solution, edited by L. R. Pratt and G. Hummer (American Institute of Physics, Melville, NY, 1999), pp. 114-126.
71. T. M. Nymand and P. Linse, J. Chem. Phys. 112, 6386 (2000).
72. J. Brodholt, M. Sampoli, and R. Vallauri, Mol. Phys. 85, 81 (1995).
73. K. Kiyohara, K. E. Gubbins, and A. Z. Panagiotopoulos, Mol. Phys. 94, 803 (1998).
74. E. M. Yezdimer and P. T. Cummings, Mol. Phys. 97, 993 (1999).
75. I. M. Svishchev and T. M. Hayward, J. Chem. Phys. Ill, 9034 (1999).
76. B. Chen, J. J. Potoff, and J. I. Siepmann, J. Phys. Chem. B 104, 2378 (2000).
77. J. M. Sorenson, G. Hura, A. K. Soper, A. Pertsemlidis, and T. HeadGordon, J. Phys. Chem. B 103, 5413 (1999).
78. S. J. Stuart and B. J. Berne, J. Phys. Chem. 100, 11934 (1996).
79. S. W. Rick and B. J. Berne, J. Phys. Chem. B 101, 10488 (1997).
80. J. S. Bader and B. J. Berne, J. Chem. Phys. 104, 1293 (1996).
81. E. Stöckelmann and R. Hentschke, J. Chem. Phys. 110, 12097 (1999).
82. M. Medeiros and M. E. Costas, J. Chem. Phys. 107, 2012 (1997).
83. R. A. Bryce, M. A. Vincent, and I.'A. Hillier, J. Phys. Chem. A 103,4094 (1999).
84. M. D. Elola, D. A. Estrin, and D. Laria, J. Phys. Chem. A 103, 5105 1999).
85. R. G. Parr and W. Yang, Density-Functional Theory of Atoms and Molecules (Oxford University Press, Oxford, 1989).
86. R. T. Sanderson, Science 114, 670 (1951).
87. L. Dosen-Micovic, D. Jeremic, and N. L. AHinger, J. Am. Chem. Soc. 105, 1716 (1983).
88. W. J. Monier, K. V. Genechten, and J. Gasteiger, J. Am. Chem. Soc. 107, 829 (1985).
89. K. T. No, J. A. Grant, and H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. 94, 4732 (1990).
90. A. K, Rappe and W. A. Goddard, J. Phys. Chem. 95, 3358 (1991).
91. C. A. Reynolds, J. W. Essex, and W. G. Richards, J. Am. Chem. Soc. 4, 9075 (1993).
92. D. van Belle, M. F. G. Lippens, and S. J. Wodak, Mol. Phys. 77, 239 (1992).
93. H. C. Andersen, J. Chem. Phys. 72, 2384 (1980).
94. G. Ciccotti and J. P. Ryckaert, Comput. Phys. Rep. 4, 345 (1986).
95. G. J. Martyna, D. J. Tobias, and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 101, 4177 (1994).
96. S. Nose, Mol. Phys. 52, 255 (1984).
97. W. G. Hoover, Phys. Rev. A 31, 1695 (1985).
98. M. Parrinello and A. Rahman, Phys. Rev. Lett. 45. 1196 (1980).
99. J. A. Hayward and J. R. Reimers, J. Chem. Phys. 106, 1518 (1997).
100. M. P. Allen and D. J. Tildesley, Computer Simulation of Liquids (Oxford University Press, Oxford, 1987).
101. G. S.-Kell, J. Chem. Eng. Data 20, 97(1975).
102. D. Eisenberg and W. Kauzmann, The Stnicture and Properties of Water (Oxford University Press, New York and Oxford, 1969).
103. O. A. Karim and A. D. J. Hayrhet, J. Chem. Phys. 89, 6889 (1988).
104. T. Dyke and J. Muenter, J. Chem. Phys. 59, 3125(1973).
105. J. Verhoeven and A. Dymanus, J. Chem. Phys. 52, 3222 (1970).
106. U. Kaatze and V. Uhlendorf, Z. Phys. Chem., Neue Folge 126, 151 (1981).
107. CRC Handbook of Chemistry and Physics, edited by R. C. Weast (CRC Press, Boca Raton, 1985-1986), Vol. 66.
108. M. Rami Ready and M. Berkowitz, Chem. Phys. Lett. 155, 173 (1989).
109. H. E. Alper and R. M. Levy, J. Chem. Phys. 91, J242 (1989).
110. Y. Guissani and B. Guillot, J. Chem. Phys. 98, 8221 (1993).
111. R. Frattini, M. A. Ricci, G. Ruocco', and M. Sampoli, J. Chem. Phys. 92, 2540 (1990).
112. H. R. Pruppacher, J. Chem. Phys. 56, 101 (1983).
113. F. X. Prielmeier, E. W. Lang, R. J. Speedy, and H.-D. Lüdemann, Phys. Rev. Lett. 59, 1128(1987).
114. R. J. Speedy and C. A. Angell, J. Chem. Phys. 65, 851 (1976).
115. F. W. Starr, S. Hamngton, F. Sciortino, and H.'E. Stanley, Phys. Rev. Lett. 82, 3629 (1999).
116. J. Jonas, T. DeFries, and D. J..Wilbur, J..Chem. Phys. 65, 582 (1976).
117. N. E. Dorsey, Properties of Ordinary Water-Substance in all its Phases: Water Vapor, Water, and all the Ices (Reinhqld, New York, 1940).
118. E. Whalley, in Physics'and Chemistry of Ice, edited by E. Whalley, S. J. Jones, and L. W. Gold (Royal Society of Canada, Ottawa, 1993).
119. M. W. Mahoney and W. L. Jorgensen, J. Chem. Phys. 112, 8910 (2000).
120. J. K. Badenhoop and F. Weinhold, J. Chem. Phys. 107, 5422 (1997).
121. M. Neumann, J. Chem! Phys. 85, 1567 (1986).