The changing hydrogen-bond network of water from the bulk to the surface of a cluster: A born - Oppenheimer molecular dynamics study

Journal of the American Chemical Society

Volumn 130, Issue 52, 2008, Pages 17955-17960

  Galamba, N ^a   Cabral, B J Costa ^a,b  

^a UNIVERSITY OF LISBON   (Portugal)

^b UNIVERSITY OF LISBON   (Portugal)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

HYDROGEN BONDS; MOLECULAR ORIENTATION; MOLECULES; NONCRYSTALLINE SOLIDS; SURFACE WATERS; X RAY SPECTROSCOPY;

BORN-OPPENHEIMER MOLECULAR DYNAMICS; BULK WATER; H-BOND NETWORK; HYDROGEN BOND NETWORKS; LIQUID-VAPOR INTERFACE; SINGLE DONOR; SUM FREQUENCY GENERATION; SURFACE WATER MOLECULES;

MOLECULAR DYNAMICS;

HYDROGEN; OXYGEN; WATER;

ARTICLE; ATOM; BORN OPPENHEIMER MOLECULAR DYNAMICS; CONTROLLED STUDY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENVIRONMENTAL FACTOR; HYDROGEN BOND; MOLECULAR DYNAMICS; ORIENTATION; VIBRATION; WATER ANALYSIS; X RAY SPECTROMETRY; CHEMICAL STRUCTURE; CHEMISTRY; INFRARED SPECTROPHOTOMETRY; THERMODYNAMICS;

HYDROGEN; HYDROGEN BONDING; MODELS, MOLECULAR; OXYGEN; SPECTROPHOTOMETRY, INFRARED; THERMODYNAMICS; WATER;

EID: 58849143452     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja807111y     Document Type: Article

References (62)

1. Stillinger, F. H. Science 1980, 209, 451-457.
2. Luzar, A.; Chandler, D. Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 928.
3. Moilanen, D. E.; Levinger, N. E.; Spry, D. B.; Fayer, M. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14311.
4. Smith, J. D.; Saykally, R. J.; Geissler, P. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13847.
5. Knipping, E. M.; Lakin, M. J.; Foster, K. L.; Jungwirth, P.; Tobias, D. J.; Gerber, R. B.; Dabdub, D.; Finlayson-Pitts, B. J. Science 2000, 288, 301.
6. Jang, M.; Czoschke, N. M.; Lee, S.; Kamens, R. M. Science 2002, 298, 814.
7. Laskin, A.; Gaspar, D. J.; Wang, W. H.; Hunt, S. W.; Cowin, J. P.; Colson, S. D.; Finlayson-Pitts, B. J. Science 2003, 301, 340.
8. Mundy, C. J.; Kuo, I.-F. W. Chem.Rev. 2006, 106, 1282-1304.
9. Du, Q.; Superfine, R.; Freysz, E.; Shen, Y. R. Phys. Rev. Lett. 1993, 70, 2313.
10. Wilson, K. R.; Rude, B. S.; Catalano, T.; Schaller, R. D.; Tobin, J. G.; Co, D. T.; Saykally, R. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 3346.
11. Wilson, K. R.; Cavalleri, M.; Rude, B. S.; Schaller, R. D.; Nilsson, A.; Pettersson, L. G. M.; Goldman, N.; Catalano, T.; Bozek, J. D.; Saykally, R. J. J. Phys.; Condens. Matter 2002, 14, L221.
12. Wilson, K. R.; Schaller, R. D.; Co, D. T.; Saykally, R. J.; Rude, B. S.; Catalano, T.; Bozek, J. D. J. Chem. Phys. 2002, 117, 7738.
13. Raymond, A. E.; Tarbuck, T. L.; Brown, M. G.; Richmond, G. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 546-556.
14. Sovago, M.; Campen, R. K.; Wurpel, G. W. H.; Muller, M.; Bakker, H. J.; Bonn, M. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 173901.
15. Liu, D.; Ma, G.; Levering, L. M.; Allen, H. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2252-2260.
16. Benjamin, I. Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 2083.
17. Vassilev, P.; Hartnig, C.; Koper, M. T. M.; Frechard, F.; van Santen, R. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 9815.
18. Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. Science 2004, 303, 658.
19. Townsend, R. M.; Rice, S. A. J. Chem. Phys. 1990, 94, 1991.
20. Dang, L. X.; Chang, T.-M. J. Chem. Phys. 1997, 106, 8149.
21. Brodskaya, E. N.; Eriksson, J. C.; Laaksonen, A.; Rusanov, A. I. J. Colloid Interface Sci. 1996, 180, 86-97.
22. Taylor, R. S.; Dang, L. X.; Garrett, B. C. J. Chem. Phys. 1996, 100, 11720-11725.
23. Buch, V. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 17771-17774.
24. Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J.; Eggimann, B. L.; McGrath, M. J.; Siepmann, J. I.; Chen, B.; Vieceli, J.; Tobias, D. J. J. Phys. Chem. B 2006, 110.
25. Morita, A.; Hynes, J. T. Chem Phys. 2000, 258, 371-390.
26. Cappa, C. D.; Smith, J. D.; Wilson, K. R.; Saykally, R. J. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 205105.
27. Hohenberg, P.; Kohn, W. Phys. Rev. B 1964, 136, B864.
28. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. A 1965, 140, A1133.
29. Frisch, M. J.; et al.; Gaussian 03, Revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
30. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
31. Benedict, W. S.; Gailar, N.; Plyer, E. K. J. Chem. Phys. 1956, 24, 1139.
32. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735.
33. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
34. Zipse, H.; Martin, F. J. Comput. Chem. 2005, 26, 97.
35. Clough, S. A.; Beers, Y.; Klein, G. P.; Rothman, L. S. J. Chem. Phys. 1973, 59, 2254.
36. Allen, M. P.; Tildesley, D. J. Computer Simulations of Liquids; Clarendon Press: Oxford, 1987.
37. Thompson, S. M.; Gubbins, K. E.; Walton, J. P. R. B.; Chantry, R. A. R.; Rowlinson, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 530-542.
38. Bukowski, R.; Szalewicz, K.; Groenenboom, G. C.; van der Avoird, A. Science 2007, 315, 1249-1252.
39. Prendergast, D.; Galli, G. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 215502.
40. Hakala, M.; Nygård, K.; Manninen, S.; Huotari, S.; Buslaps, T.; Nilsson, A.; Pettersson, L. G. M.; Hamalainen, K. J. Chem. Phys. 2006, 125, 084504.
41. Smith, J. D.; Cappa, C. D.; Wilson, K. R.; Messer, B. M.; Cohen, R. C.; Saykally, R. J. Science 2004, 306, 851-853.
42. Head-Gordon, T.; Johnson, M. E. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 7973-7977.
43. Hermann, A.; Schmidt, W. G.; Schwerdtfeger, P. Phys. Rev. Lett. 2008, 100.
44. Leetmaa, M.; Wikfeldt, K. T.; Ljungberg, M. P.; Odelius, M.; Swenson, J.; Nilsson, A.; Pettersson, L. G. M. J. Chem. Phys. 2008, 129.
45. Tokushima, T.; Harada, Y.; Takahashi, O.; Senba, Y.; Ohashi, H.; Pettersson, L. G. M.; Nilsson, A.; Shin, S. Chem. Phys. Lett. 2008, 460, 387-400.
46. Wernet, P.; Nordlund, D.; Bergmann, U.; Cavalleri, M.; Odelius, M.; Ogasawara, H.; Naslund, L. A.; Hirsch, T. K.; Ojamae, L.; Glatzel, P.; Pettersson, L. G. M.; Nilsson, A. Science 2004, 304, 995-999.
47. Marti, J.; Guardia, E.; Padro, J. A. J. Chem. Phys. 1994, 101, 10883-10891.
48. Lobaugh, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1997, 106, 2400-2410.
49. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; Harper & Row: New York, 1976.
50. Marechal, Y. J. Chem. Phys. 1991, 95, 5565.
51. Badyal, Y. S.; Saboungi, M.-L.; Price, D. L.; Shastri, S. D.; Haeffner, D. R.; Soper, A. K. J. Chem. Phys. 2000, 112, 9206.
52. McGrath, M. J.; Siepmann, J. I.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. Mol. Phys. 2007, 105, 1411.
53. Silvestrelli, P. L.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 3308.
54. Site, L. D.; Alavi, A.; Lynden-Bell, R. M. Mol. Phys. 1999, 96, 1683.
55. Laaksonen, A.; Sprik, M.; Parrinello, M.; Car, R. J. Cheim Phys. 1993, 99, 9080.
56. Coulson, C. A.; Eisenberg, D. Proc. R. Soc. London A 1966, 291, 445.
57. Batista, E. R.; Xantheas, S. S.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 1998, 109, 4546.
58. Gregory, J. K.; Clary, D. C.; Liu, K.; Brown, M. G.; Saykally, R. J. Science 1997, 275, 814.
59. Kemp, D. D.; Gordon, M. S. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 4885.
60. Tu, Y.; Laaksonen, A. Chem. Phys. Lett. 2000, 329, 283-288.
61. Abu-Samha, M.; Borve, K. J. J. Chem. Phys. 2008, 128.
62. Ichikawa, K.; Kameda, Y.; Yamaguchi, T.; Wakita, H.; Misawa, M. Mol. Phys. 1991, 73, 79-86.