Equilibrium thermodynamics from basin-sampling

Journal of Chemical Physics

Volumn 124, Issue 4, 2006, Pages

  Bogdan, Tetyana V ^a   Wales, David J ^a   Calvo, Florent ^b  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^b European Theoretical Spectroscopy Facility   (France)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMIC CLUSTERS; BASIN-SAMPLING; ERGODICITY; HARMONIC SUPERPOSITION APPROXIMATION;

APPROXIMATION THEORY; BENCHMARKING; COMPUTER SIMULATION; POTENTIAL ENERGY; TEMPERING;

THERMODYNAMICS;

EID: 31544439918     PISSN: 00219606     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.2148958     Document Type: Article

References (144)

1. D. J. Wales, Energy Landscapes (Cambridge University Press, Cambridge, 2003).
2. P. G. Mezey, Theor. Chim. Acta 58, 309 (1981).
3. D. J. Wales, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 88, 653 (1992).
4. D. J. Wales, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 89, 1305 (1993).
5. Z. Li and H. A. Scheraga, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84, 6611 (1987).
6. D. J. Wales and J. P. K. Doye, J. Phys. Chem. A 101, 5111 (1997).
7. D. J. Wales and H. A. Scheraga, Science 285, 1368 (1999).
8. D. J. Wales, J. P. K. Doye, M. A. Miller, P. N. Mortenson, and T. R. Walsh, Adv. Chem. Phys. 115, 1 (2000).
9. D. J. McGinty, J. Chem. Phys. 55, 580 (1971).
10. J. J. Burton, J. Chem. Phys. 56, 3133 (1972).
11. M. R. Hoare, Adv. Chem. Phys. 40, 49 (1979).
12. F. H. Stillinger and T. A. Weber, Phys. Rev. A 25, 978 (1982).
13. F. H. Stillinger and T. A. Weber, Science 225, 983 (1984).
14. F. H. Stillinger, J. Chem. Phys. 88, 7818 (1988).
15. G. Franke, E. R. Hilf, and P. Borrmann, J. Chem. Phys. 98, 3496 (1993).
16. D. J. Wales, Mol. Phys. 78, 151 (1993).
17. S. Sastry, P. G. Debenedetti, and F. H. Stillinger, Phys. Rev. E 56, 5533 (1997).
18. A. Heuer, Phys. Rev. Lett. 78, 4051 (1997).
19. M. Schulz, Phys. Rev. B 57, 11319 (1998).
20. S. Sastry, P. G. Debenedetti, and F. H. Stillinger, Nature (London) 393, 554 (1998).
21. S. Büchner and A. Heuer, Phys. Rev. E 60, 6507 (1999).
22. K. Schröter and E. Donth, Phys. Rev. B 60, 3686 (1999).
23. F. Sciortino, W. Kob, and P. Tartaglia, Phys. Rev. Lett. 83, 3214 (1999).
24. P. G. Debenedetti, F. H. Stillinger, T. M. Truskett, and C. J. Roberts, J. Phys. Chem. B 103, 7390 (1999).
25. C. J. Roberts, P. G. Debenedetti, and F. H. Stillinger, J. Phys. Chem. B 103, 10258 (1999).
26. S. Büchner and A. Heuer, Phys. Rev. Lett. 84, 2168 (2000).
27. W. Kob, F. Sciortino, and P. Tartaglia, Europhys. Lett. 49, 590 (2000).
28. F. H. Stillinger, Phys. Rev. E 63, 011110 (2000).
29. K. Broderix, K. K. Bhattacharya, A. Cavagna, A. Zippelius, and I. Giardina, Phys. Rev. Lett. 85, 5360 (2000).
30. F. Sciortino, W. Kob, and P. Tartaglia, J. Phys.: Condens. Matter 12, 6525 (2000).
31. S. Sastry, Phys. Rev. Lett. 85, 590 (2000).
32. S. Sastry, J. Phys.: Condens. Matter 12, 6515 (2000).
33. B. Coluzzi, G. Parisi, and P. Verrocchio, Phys. Rev. Lett. 84, 306 (2000).
34. L.-M. Martinez and C. A. Angell, Nature (London) 410, 663 (2001).
35. S. Sastry, Nature (London) 409, 164 (2001).
36. F. Sciortino and P. Tartaglia, Phys. Rev. Lett. 86, 107 (2001).
37. F. Sciortino and P. Tartaglia, J. Phys.: Condens. Matter 13, 9127 (2001).
38. L. Angelani, R. Di Leonardo, G. Parisi, and G. Ruocco, Phys. Rev. Lett. 87, 055502 (2001).
39. F. W. Starr, S. Sastry, E. L. Nave, A. Scala, H. E. Stanley, and F. Sciortino, Phys. Rev. E 63, 041201 (2001).
40. T. F. Middleton and D. J. Wales, Phys. Rev. B 64, 024205 (2001).
41. E. L. Nave, S. Mossa, and F. Sciortino, Phys. Rev. Lett. 88, 225701 (2002).
42. S. Mossa, E. La Nave, P. Tartaglia, and F. Sciortino, J. Phys.: Condens. Matter 15, S351 (2002).
43. T. Keyes and J. Chowdhary, Phys. Rev. E 65, 041106 (2002).
44. F. Sciortino, P. Tartaglia, and W. Kob, Physica A 306, 343 (2002).
45. T. F. Middleton and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 118, 4583 (2003).
46. E. La Nave, F. Sciortino, P. Tartaglia, C. De Michele, and S. Mossa, J. Phys.: Condens. Matter 15, S1085 (2003).
47. B. Doliwa and A. Heuer, J. Phys.: Condens. Matter 15, S849 (2003).
48. F. Calvo, J. P. K. Doye, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 115, 9627 (2001).
49. F. Calvo, J. P. K. Doye, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 114, 7312 (2001).
50. J. P. K. Doye and D. J. Wales, Phys. Rev. Lett. 80, 1357 (1998).
51. J. P. K. Doye, D. J. Wales, and M. A. Miller, J. Chem. Phys. 109, 8143 (1998).
52. J. P. K. Doye, M. A. Miller, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 110, 6896 (1999).
53. J. P. K. Doye and F. Calvo, J. Chem. Phys. 116, 8307 (2002).
54. J. P. Neirotti, F. Calvo, D. L. Freeman, and J. D. Doll, J. Chem. Phys. 112, 10340 (2000).
55. F. Calvo, J. P. Neirotti, D. L. Freeman, and J. D. Doll, J. Chem. Phys. 112, 10350 (2000).
56. R. H. Swendsen and J.-S. Wang, Phys. Rev. Lett. 57, 2607 (1986).
57. G. Geyer, in Computing Science and Statistics, Proceedings of the 23rd Symposium on the Interface, edited by, E. K. Keramidas, (Inferface Foundation, Fairfax Station, NY, 1991), p. 156.
58. K. Hukushima and K. Nemoto, J. Phys. Soc. Jpn. 65, 1604 (1996).
59. M. C. Tesi, E. J. J. van Rensburg, E. Orlandini, and S. G. Whittington, J. Stat. Phys. 82, 155 (1996).
60. U. H. E. Hansmann, Chem. Phys. Lett. 281, 140 (1997).
61. J. P. K. Doye and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 116, 3777 (2002).
62. D. J. Wales and J. P. K. Doye, J. Chem. Phys. 119, 12409 (2003).
63. J. P. K. Doye and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 102, 9673 (1995).
64. K. D. Ball and R. S. Berry, J. Chem. Phys. 111, 2060 (1999).
65. F. Wang and D. P. Landau, Phys. Rev. Lett. 86, 2050 (2001).
66. F. Wang and D. P. Landau, Phys. Rev. E 64, 056101 (2001).
67. D. P. Landau, S.-H. Tsai, and M. Exler, Am. J. Phys. 72, 1294 (2004).
68. N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, and E. Teller, J. Chem. Phys. 21, 1087 (1953).
69. D. D. Frantz, D. L. Freeman, and J. D. Doll, J. Chem. Phys. 93, 2769 (1990).
70. R. Zhou and B. J. Berne, J. Chem. Phys. 107, 9185 (1997).
71. P. Virnau and M. Müller, J. Chem. Phys. 120, 10925 (2004).
72. A. P. Lyubartsev, A. A. Martinovski, S. V. Shevkunov, and P. N. Vorontsov-Velyaminov, J. Chem. Phys. 96, 1776 (1992).
73. E. Marinari and G. Parisi, Europhys. Lett. 19, 451 (1992).
74. B. A. Berg and T. Neuhaus, Phys. Lett. B 267, 249 (1991).
75. B. A. Berg and T. Neuhaus, Phys. Rev. Lett. 68, 9 (1992).
76. B. A. Berg and T. Çelik, Phys. Rev. Lett. 69, 2292 (1992).
77. J. Lee, Phys. Rev. Lett. 71, 211 (1993).
78. M.-H. Hao and H. A. Scheraga, J. Phys. Chem. 99, 2238 (1995).
79. B. A. Berg, U. H. E. Hansmann, and Y. Okamoto, J. Phys. Chem. 99, 2236 (1995).
80. Y. Okamoto and U. H. E. Hansmann, J. Phys. Chem. 99, 11276 (1995).
81. H. A. Scheraga and M. H. Hao, Adv. Chem. Phys. 105, 243 (1999).
82. U. H. E. Hansmann and Y. Okamoto, Curr. Opin. Struct. Biol. 9, 177 (1999).
83. N. Rathore and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys. 116, 7225 (2001).
84. W. Watanabe and W. P. Reinhardt, Phys. Rev. Lett. 65, 3301 (1990).
85. W. P. Reinhardt and J. E. Hunter, J. Chem. Phys. 97, 1599 (1992).
86. C. Jarzynski, Phys. Rev. Lett. 78, 2690 (1997).
87. M. de Koning, A. Antonelli, and S. Yip, Phys. Rev. Lett. 83, 3973 (1999).
88. I. Andricioaei, J. E. Straub, and A. F. Voter, J. Chem. Phys. 114, 6994 (2001).
89. J. P. K. Doye, D. J. Wales, and M. A. Miller, J. Chem. Phys. 109, 8143 (1998).
90. J. P. K. Doye and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 102, 9659 (1995).
91. F. Starr, S. Sastry, E. L. Nave, A. Scala, H. Stanley, and F. Sciortino, Phys. Rev. E 63, 041201 (2001).
92. S. F. Chekmarev and S. V. Krivov, Chem. Phys. Lett. 287, 719 (1998).
93. S. V. Krivov, S. F. Chekmarev, and M. Karplus, Phys. Rev. Lett. 88, 038101 (2002).
94. M. S. Shell, P. G. Debenedetti, and A. Z. Panagiotopoulos, Phys. Rev. E 66, 056703 (2002).
95. M. S. Shell, P. Debenedetti, and A. Panagiotopoulos, J. Chem. Phys. 119, 9406 (2003).
96. T. S. Jain and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys. 116, 7238 (2002).
97. B. Schulz, K. Binder, M. Müller, and D. P. Landau, Phys. Rev. E 67, 067102 (2003).
98. Q. Yan and J. J. de Pablo, Phys. Rev. Lett. 90, 035701 (2003).
99. P. Dayal, S. Trebst, S. Wessel, D. Würtz, M. Troyer, S. Sabhapandit, and S. Coppersmith, Phys. Rev. Lett. 92, 097201 (2004).
100. F. Calvo, Mol. Phys. 100, 3421 (2002).
101. N. Rathore and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys. 116, 7225 (2002).
102. R. Faller and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys. 119, 4405 (2003).
103. Q. Yan, T. Jain, and J. J. de Pablo, Phys. Rev. Lett. 92, 235701 (2004).
104. E. Mastny and J. J. de Pablo, J. Chem. Phys. 122, 124109 (2005).
105. C. Zhou and R. Bhatt, Phys. Rev. E 72, 025701 (2005).
106. R. P. White and H. R. Mayne, Chem. Phys. Lett. 289, 463 (1998).
107. M. M. Miller, L. M. Amon, and W. P. Reinhardt, Chem. Phys. Lett. 331, 278 (2000).
108. J. Nocedal, Math. Comput. 35, 773 (1980).
109. D. C. Liu and J. Nocedal, Math. Program. 45, 503 (1989).
110. C. J. Tsai and K. D. Jordan, J. Chem. Phys. 99, 6957 (1993).
111. D. D. Frantz, J. Chem. Phys. 115, 6136 (2001).
112. J. P. K. Doye, M. A. Miller, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 111, 8417 (1999).
113. M. de Berg, M. van Kreveld, M. Overmars, and O. Schwarzkopf, Computational Geometry (Springer, Berlin, 2000).
114. D. Avis, D. Bremner, and R. Seidel, Comput. Geom: Theor. Appl. 7, 265 (1997).
115. Y. M. Rhee, J. Chem. Phys. 113, 6021 (2000).
116. W.-X. Li, T. Keyes, and F. Sciortino, J. Chem. Phys. 108, 252 (1998).
117. F. Sciortino and P. Tartaglia, Phys. Rev. Lett. 78, 2385 (1997).
118. E. La Nave, A. Scala, F. W. Starr, F. Sciortino, and H. E. Stanley, Phys. Rev. Lett. 84, 4605 (2000).
119. S. F. Chekmarev and S. V. Krivov, Phys. Rev. E 57, 2445 (1998).
120. H. Lee, Y. Okabe, and D. Landau, e-print cond-mat/0506555.
121. G. A. Breaux, R. C. Benirschke, and M. F. Jarrold, J. Chem. Phys. 121, 6502 (2004).
122. H. Haberland, T. Hippler, J. Donges, O. Kostko, M. Schmidt, and B. von Issendorff, Phys. Rev. Lett. 94, 035701 (2005).
123. D. D. Frantz, J. Chem. Phys. 102, 3747 (1995).
124. P. A. Frantsuzov and V. A. Mandelshtam, Phys. Rev. E 72, 037102 (2005).
125. J. P. Neirotti, D. L. Freeman, and J. D. Doll, J. Chem. Phys. 112, 3990 (2000).
126. M. A. Miller, J. P. K. Doye, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 110, 328 (1999).
127. J. E. Jones and A. E. Ingham, Proc. R. Soc. London, Ser. A 107, 636 (1925).
128. M. P. Tosi and F. G. Fumi, J. Phys. Chem. Solids 25, 45 (1964).
129. A. L. Mackay, Acta Crystallogr. 15, 916 (1962).
130. M. A. Miller and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 107, 8568 (1997).
131. J. P. K. Doye and C. P. Massen, J. Phys. Chem. 122, 084105 (2005).
132. D. J. Wales, M. A. Miller, and T. R. Walsh, Nature (London) 394, 758 (1998).
133. C. Predescu, P. A. Frantsuzov, and V. A. Mandelshtam, J. Chem. Phys. 122, 154305 (2005).
134. H. B. Liu and K. D. Jordan, J. Phys. Chem. B 109, 5203 (2005).
135. P. Labastie and R. L. Whetten, Phys. Rev. Lett. 65, 1567 (1990).
136. V. V. Nauchitel and A. J. Pertsin, Mol. Phys. 40, 1341 (1980).
137. L. D. Marks, Philos. Mag. A 49, 81 (1984).
138. J. F. Kenney and E. S. Keeping, Mathematics of Statistics, 3rd ed. (Van Nostrand, Princeton, NJ, 1962), pt. 1.
139. J. G. Nourse, J. Am. Chem. Soc. 102, 4883 (1980).
140. A. Ayuela, P. W. Fowler, D. Mitchell, R. Schmidt, G. Seifert, and F. Zerbetto, J. Phys. Chem. 100, 15634 (1996).
141. P. A. Braier, R. S. Berry, and D. J. Wales, J. Chem. Phys. 93, 8745 (1990).
142. J. P. K. Doye and D. J. Wales, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 93, 4233 (1997).
143. J. Anwar, D. Frenkel, and M. Noro, J. Chem. Phys. 118, 728 (2003).
144. D. J. Wales, GMIN, A program for finding global minima; http://www-wales.ch.cam.ac.uk/GMIN