Validation of Theoretical Methods for the Structure and Energy of Aluminum Clusters

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 15, 2004, Pages 4850-4861

  Schultz, Nathan E ^a   Staszewska, Grazyna ^a,b   Staszewski, Przemyslaw ^a,c   Truhlar, Donald G ^a  

^a University of Minnesota   (United States)

^b NICOLAUS COPERNICUS UNIVERSITY   (Poland)

^c NICOLAUS COPERNICUS UNIVERSITY   (Poland)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMIZATION; ELECTRONIC STRUCTURE; FUNCTIONS; MATHEMATICAL MODELS; NUMERICAL METHODS;

ALUMINUM CLUSTERS; SEMIEMPIRICAL METHODS; TIGHT BINDING TOTAL ENERGY (TBTE) METHODS;

ALUMINUM;

EID: 2342475889     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp0370223     Document Type: Article

References (100)

1. NIST Chemistry Webbook; Mallard, W. G., Linstrom, P. J., Eds.; NIST Standard Reference Database; NIST: Gaithersburg, MD, 1998; Vol. 69.
2. Reed, M. A. Semiconductors Semimetals 1992, 55, 1.
3. Leskiw, B. D.; Castleman, A. W. J. Chem. Phys. Lett. 2000, 316, 31.
4. Leskiw, B. D.; Castleman, A. W. J.; Ashman, C.; Khanna, S. N. J. Chem. Phys. 2001, 114, 1165.
5. Clusters and Nanomaterials; Kumar, V., Esfarjani, K., Kawazoe, Y., Eds.; Springer: Berlin, 2002.
6. Coluccia, S.; Gianotti, E.; Marchese, L. Mater. Sci. Eng. C Biomimetic Supramol. Syst. 2001, 15, 219.
7. Lee, T.; Liu, J.; Chen, N.-P.; Andres, R. P.; Janes, D. B.; Reifenberger, R. J. Nanoparticle Res. 2000, 2, 345.
8. Fu, Z.; Lemire, G. W.; Hamrick, Y. M.; Taylor, S.; Shui, J. C.; Morse, M. D. J. Chem. Phys. 1988, 88, 3524.
9. Fu, Z.; Lemire, G. W.; Bishea, G. A.; Morse, M. D. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8420.
10. Fu, Z.; Russon, L.; Morse, M. D.; Armentrout, P. B. Int. J. Mass. Spectrom. 2001, 204, 143.
11. Nyden, M. R.; Petersson, G. A. J. Chem. Phys. 1981, 75, 1843.
12. Brown, F. B.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 1985, 117, 307.
13. Gordon, M. S.; Truhlar, D. G. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5412.
14. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221.
15. Montgomery, J. A.; Ochterski, J. W.; Pettersson, L. G. M. J. Chem. Phys. 1994, 101, 5900.
16. Bauschlicher, C. W.; Partridge, H. J. Chem. Phys. 1995, 103, 1788.
17. Glukhovtsev, M. N.; Pross, A.; McGrath, M. P.; Radom, L. J. Chem. Phys. 1995, 103, 1878.
18. Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Montgomergy, J. A. J. Chem. Phys. 1996, 104, 2598.
19. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1998, 109, 7764.
20. Computational Thermochemistry: Prediction and Estimitation of Molecular Thermodynamics; Irikura, K. K., Frurip, D. J., Eds.; ACS Symposium Series 677; American Chemical Society: Washington, DC, 1998.
21. Pople, J. A. Rev. Mod. Phys. 1999, 77, 1267.
22. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Rassolov, V.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1999, 110, 4703.
23. Fast, P. L.; Corchado, J. C.; Sanchez, M. L.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 5129.
24. Fast, P. L.; Sanchez, M. L.; Corchado, J. C.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 1999, 110, 11679.
25. Fast, P. L.; Sanchez, M. L.; Truhlar, D. G. Chem. Phys. Lett. 1999, 306, 407.
26. Tratz, C. M.; Fast, P. L.; Truhlar, D. G. PhysChemComm 1999, 2, 14.
27. Martin, J. M. L.; de Oliveira, G. J. Chem. Phy s. 1999, 111, 1843.
28. Fast, P. L.; Corchado, J. C.; Sanchez, M. L.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 3139.
29. Vreven, T.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1419.
30. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Redfern, P. C.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2000, 112, 1125.
31. Redfern, P. C.; Zapol, P.; Curtiss, L. A.; Raghavachari, K. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 5850.
32. Fast, P. L.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 6111.
33. Quantum-Mechanical Predidtion of Thermochemical Data; Cioslowski, J., Ed.; Understanding Chemical Reactivity Series 22; Kluwer: Dordrecht, The Netherlands, 2001.
34. Li, Z. H.; Wong, M. W. Chem. Phys. Lett. 2001, 337, 209.
35. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Rassolov, V.; Kedziora, G.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 108.
36. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 9287.
37. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 842.
38. Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K.; Pople, J. A. Chem. Phys. Lett. 2002, 359, 390.
39. Lynch, B. J.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 3898.
40. Becke, A. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
41. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Chabalowski, C. F.; Frisch, M. J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11623.
42. Stephens, P. J.; Devlin, F. J.; Ashvar, C. S.; Bak, K. L.; Taylor, P. R.; Frisch, M. J. ACS Symp. Ser. 1996, 629, 105.
43. Adamo, C.; Barone, V. J. Chem. Phys. 1998, 108, 664.
44. Adamo, C.; Cossi, M.; Barone, V. THEOCHEM 1999, 493, 145.
45. Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Harris, M.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4811.
46. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 244.
47. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
48. Gordon, M. S.; Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2797.
49. Ftancl, M. M.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J.; Binkley, J. S.; Gordon, M. S.; DeFrees, D. J.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3654.
50. Spitznagel, G. W.; Clark, T.; Schleyer, P. v. R. J. Comput. Chem. 1987, 8, 1109.
51. McLean, A. D.; Chandler, G. S. J. Chem. Phys. 1980, 72, 5639.
52. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265.
53. Jones, R. O. J. Chem. Phys. 1993, 99, 1194.
54. Pettersson, L. G. M.; Bauschlicher, C. W., Jr.; Halicioglu, T. J. Chem. Phys. 1987, 87, 2205.
55. Baeck, K. K.; Bartlett, R. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1334.
56. Zhan, C. G.; Zheng, F.; Dixon, D. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 14795.
57. Dewar, M. J. S.; Thiel, W. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 4899.
58. Davis, L. P.; Guirdy, R. M.; Williams, J. R.; Dewar, M. J. S.; Rzepa, H. S. J. Comput. Chem. 1981, 2, 433.
59. Dewar, M. J. S.; Zoebisch, E. G.; Healy, E. F.; Stewart, J. P. J. Am. Chem. Soc. 1985, 707, 3902.
60. Dewar, M. J. S.; Holder, A. J. Organometallics 1990, 9, 508.
61. Stewart, J. J. P. J. Comput. Chem. 1988, 70, 209.
62. Ahlswede, B.; Jug, K. J. Comput. Chem. 1999, 20, 563.
63. Ahlswede, B.; Jug, K. J. Comput. Chem. 1999, 20, 572.
64. Cohen, R. E.; Mehl, M. J.; Papaconstantopoulos, D. A. Phys. Rev. B 1994, 50, 14694.
65. Mehl, M. J.; Papaconstantopoulos, D. A. Phys. Rev. B 1996, 1996, 4519.
66. Yang, S. H.; Mehl, M. J.; Papaconstantopoulos, D. A. Phys. Rev. B 1998, 57, R2013.
67. Slater, J. C.; Koster, G. F. Phys. Rev. 1954, 94, 1498.
68. Hoffmann, R. J. Chem. Phys. 1963, 39, 1397.
69. Hehre, W. J.; Radom, L.; Schleyer, P. v. R.; Pople, J. A. Ab Initio Molecular Orbital Theory; Wiley; New York, 1986.
70. Pople, J. A.; Head-Gordon, M.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1987, 87, 5968.
71. Rodgers, J. M.; Fast, P. L.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2000, 112, 3141.
72. Moore, C. U.S. Natl. Bur. Stand. 1952, Circ. 467.
73. American Institute of Physics Handbook, 3rd ed., Zemansky, M. W., Gray, D. E., Eds.; McGraw-Hill Book Co.: New York, 1972.
74. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Zakrzewski, V. G.; J. A. Montgomery, J.; Stratmann, R. E.; Burant, J. C.; Dapprich, S.; Millam, J. M.; Daniels, A. D.; Kudin, K. N.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Tomasi, J.; Barone, V.; Cossi, M.; Cammi, R.; Mennucci, B.; Pomelli, C.; Adamo, C.; Clifford, S.; Ochterski, J.; Petersson, G. A.; Ayala, P. Y.; Cui, Q.; Morokuma, K.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Cioslowski, J.; Ortiz, J. V.; Baboul, A. G.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Gomperts, R.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Andres, J. L.; Gonzalez, C.; Head-Gordon, M.; Replogle, E. S.; Pople, J. A. Gaussian98, version A.11; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2001.
75. Rodgers, J. M.; Lynch, B. J.; Fast, P. L.; Zhao, Y.; Pu, J.; Chuang, Y. Y.; Truhlar, D. G. MULTILEVEL-version 3.0.1/G98; University of Minnesota: Minneapolis, MN, 2002.
76. Stewart, J. J. P.; Rossi, I.; Hu, W. P.; Lynch, G. C.; Liu, Y. P.; Chuang, Y. Y.; Li, J.; Cramer, C. J.; Fast, P. L; Truhlar, D. G. MOPAC version 5.09mn; Minneapolis, MN, 1999.
77. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., J.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian03, version A.1; Gaussian Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
78. Jug, K.; Bredow, T.; Geudtner, G. MSINDO version 2.6. Hannover, Germany, 2003.
79. Pople, J. A.; Nesbet, R. K. J. Chem. Phys. 1954, 22, 571.
80. Mehl, M. J.; Cohen, R. E.; Papaconstantopoulos, D. A. STATIC version 1.11. Washington, DC, 2002.
81. Cizek, J. Adv. Chem Phys. 1969, 14, 35.
82. Purvis, G. D.; Barlett, R. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1910.
83. Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A.; Head-Gordon, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 479.
84. Raghavachari, K.; Anderson, J. B. J. Phys. Chem. 1996, 100, 12960.
85. Bauschlicher, C. W., Jr.; Pettersson, L. G. M. J. Chem. Phys. 1987, 87, 2198.
86. Langhoff, S. R.; Bauschlicher, C. W., Jr. J. Chem. Phys. 1989, 92, 1879.
87. Cai, M.; Dzugan, T. P.; Bondybey, V. E. Chem. Phys. Lett. 1989, 155, 430.
88. Villalta, P. W.; Leopold, D. G. Ph.D. Thesis, University of Minnesota, Minneapolis, 1993.
89. Kittel, C. Introduction to Solid State Physics, 7th ed.; John Wiley & Sons: New York, 1996.
90. Selected Values of the Thermodynamic Properties of the Elements; Hultgren, R., Desai, P. D., Hawkins, D. T., Gleiser, M., Kelly, K. K., Wagman, D. D., Eds.; American Society for Metals: Metals Park, OH, 1973.
91. Brewer, L. The Cohesive Energy of the Elements. Report 3720; Lawrence Berkeley Laboratory: Berkeley, CA, 1973.
92. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; University Science Books: Sausalito, CA, 2000.
93. Gaudoin, R.; Foulkes, W. M. C.; Rajagopal, G. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 8787.
94. Bauschlicher, C. W., Jr.; Pettersson, L. G. M. J. Chem. Phys. 1985, 84, 2226.
95. King, R. B. Inorg. Chim. Acta 1986, 116, 99.
96. King, R. B. Inorg. Chim. Acta 1996, 252, 115.
97. Lindsay, D. M.; Wang, Y.; George, T. F. J. Chem. Phys. 1987, 86, 3500.
98. Mishin, Y.; Farkas, D.; Mehl, M. J.; Papaconstantopoulos, D. A. Mater. Res. Symp. Proc. 1999, 538.
99. Wagman, D. D.; Evans, W. H.; Parker, V. B.; Halow, I.; Bailey, S. M.; Schumm, R. H. Natl. Bur. Stand. (US) Technical Notes 270-3 1965.
100. CRC Handbook of Physics and Chemistry, 65th ed.; Weast, R. C., Astle, M. J., Beyer, W. H., Eds.; CRC Press: Boca Raton, FL, 1984.