Extending the density functional tight binding method to carbon under extreme conditions

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 3, 2012, Pages 2198-2204

  Goldman, Nir ^a   Fried, Laurence E ^a  

^a LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELESTIAL BODIES; COMPRESSION CURVES; CONDUCTING LIQUID; COVALENTLY BONDED; DENSITY FUNCTIONAL TIGHT BINDING METHOD; EXPERIMENTAL MEASUREMENTS; EXTREME CONDITIONS; HIGH PRESSURE; HIGH THROUGHPUT; HUGONIOT; ISOTHERMAL COMPRESSIONS; MATERIAL PROPERTY; PARAMETER SET; REPULSIVE ENERGY; SIMULATION CAPABILITY; STRAIGHT-FORWARD METHOD; THREE PHASIS;

BINDING ENERGY; DATA COMPRESSION; DIAMONDS; HIGH PRESSURE ENGINEERING;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

EID: 84856351709     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp206768x     Document Type: Article

References (70)

1. Hubbard, W. B. Science 1981, 214, 145
2. Segretain, L.; Chabrier, G.; Hernanz, M.; Garcia-Berro, E.; Isern, J.; Mochkovitch, R. Astrophys. J. 1994, 434, 641
3. Seager, S.; Kuchner, M.; Hier-Majumder, C. A.; Militzer, B. Astrophys. J. 2007, 669, 1279
4. Goncharov, A. F.; Struzkhin, V. V.; Somayazulu, M. S.; Hemley, R. J.; Mao, H. K. Science 1996, 273, 218
5. Goncharov, A. F.; Goldman, N.; Fried, L. E.; Crowhurst, J. C.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J.; Zaug, J. M. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 125508
6. Zel'dovitch, Y. B.; Raizer, Y. P. Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena; Dover Publications: Mineola, NY, 2002.
7. Bradley, D. K.; Eggert, J. H.; Hicks, D.; Celliers, P.; Moon, S. J.; Cauble, R. C.; Collins, G. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 195506
8. Nagao, H. Phys. Plasmas 2006, 13, 052705
9. Hicks, D. G.; Boehly, T. R.; Celliers, P. M.; Bradley, D. K.; Eggert, J. H.; McWilliams, R. S.; Jeanloz, R.; Collins, G. W. Phys. Rev. Lett. 2008, 78, 174102
10. Knudson, M. D.; Desjarlais, M. P.; Dolan, D. H. Science 2008, 322, 1822
11. Correa, A. A.; Bonev, S. A.; Galli, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 1204
12. Lyzenga, G. A.; Ahrens, T. J.; Nellis, W. J.; Mitchell, A. C. J. Chem. Phys. 1982, 76, 6282
13. Barrios, M. A.; Hicks, D. G.; Boehly, T. R.; Fratanduono, D. E.; Eggert, J. H.; Celliers, P. M.; Collins, G. W.; Meyerhofer, D. D. Phys. Plasmas 2010, 17, 056307
14. Zybin, S. V.; Elert, M. L.; White, C. T. Phys. Rev. B 2002, 66, 220102
15. Ghiringhelli, L. M.; Los, J. H.; Meijer, E. J.; Fasolino, A.; Frenkel, D. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 145701
16. Gygi, F.; Galli, G. Phys. Rev. B 2002, 65, 220102
17. Goldman, N.; Fried, L. E.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 217801
18. Schwegler, E.; Sharma, M.; Gygi, F.; Galli, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 14779
19. Kress, J. D.; Mazevet, S.; Collins, L. A.; Wood, W. W. Phys. Rev. B 2000, 63, 024203
20. Reed, E. J.; Manaa, M. R.; Fried, L. E.; Glaesemann, K. R.; Joannopoulos, J. D. Nat. Phys. 2008, 4, 72-76
21. Mundy, C. J.; Curioni, A.; Goldman, N.; Kuo, I.-F.; Reed, E.; Fried, L. E.; Ianuzzi, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184701
22. Goldman, N.; Reed, E. J.; Kuo, I.-F. W.; Fried, L. E.; Mundy, C. J.; Curioni, A. J. Chem. Phys. 2009, 130, 124517
23. Goldman, N.; Reed, E. J.; Fried, L. E. J. Chem. Phys. 2009, 131, 204103
24. Wu, C.; Fried, L. E.; Yang, L. H.; Goldman, N.; Bastea, S. Nat. Chem. 2009, 1, 57
25. Goldman, N.; Reed, E. J.; Fried, L. E.; Kuo, I.-F. W.; Maiti, A. Nat. Chem. 2010, 2, 949
26. Eggert, J. H.; Hicks, D. G.; Celliers, P. M.; Bradley, D. K.; McWilliams, R. S.; Jeanloz, R.; Miller, J. E.; Boehly, T. R.; Collins, G. Nat. Phys. 2010, 6, 40
27. Aradi, B.; Hourahine, B.; Frauenheim, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5678 (http://www.dftb-plus.info)
28. Elstner, M.; Porezag, D.; Jungnickel, G.; Elsner, J.; Haugk, M.; Frauenheim, T.; Suhai, S.; Seifert, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 7260
29. Mermin, N. D. Phys. Rev. 1965, 137, 1441
30. Porezag, D.; Frauenheim, T.; Köhler, T.; Seifert, G.; Kaschner, R. K. Phys. Rev. B 1995, 51, 12947
31. Koskinen, P.; Mäkinen, V. Comput. Mater. Sci. 2009, 47, 237
32. Manaa, M. R.; Fried, L. E.; Melius, C. F.; Elstner, M.; Frauenheim, T. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9024
33. Margetis, D.; Kaxiras, E.; Elstner, M.; Frauenheim, T.; Manaa, M. R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 788
34. Manaa, M. R.; Reed, E. J.; Fried, L. E.; Galli, G.; Gygi, F. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10146
35. Gaus, M.; Cui, Q.; Elstner, M. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 931
36. Plimpton, S. J. Comput. Phys. 1995, 117, 1 (http://lammps.sandia.gov)
37. Vinet, P.; Smith, J. R.; Ferrante, J.; Rose, J. H. Phys. Rev. B 1987, 35, 1945
38. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, R558
39. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251
40. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
41. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
42. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
43. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
44. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
45. Correa, A. A.; Benedict, L. X.; Schwegler, D. A. Y. E.; Bonev, S. Phys. Rev. B 2008, 78, 024101
46. Fahy, S.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1987, 36, 3373
47. Mailhiot, C.; McMahan, A. K. Phys. Rev. B 1991, 44, 11578
48. Ribeiro, F. J.; Tangney, P.; Louie, S. G.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 2005, 72, 214109
49. Sun, J.; Klug, D. D.; Marton?ák, R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 194512
50. Buc?ko, T.; Hafner, J.; Lebègue, S.; Ángyán, J. G. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 11814
51. Reed, E. J.; Fried, L. E.; Joannopoulos, J. D. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 235503
52. Reed, E.; Fried, L. E.; Manaa, M. R.; Joannopoulos, J. D. A multi-scale approach to molecular dynamics simulations of shock waves. In Chemistry at Exteme Conditions; Manaa, M., Ed.; Elsevier: Amsterdam, 2005; pp 297-326.
53. Reed, E. J.; Fried, L. E.; Henshaw, W. D.; Tarver, C. M. Phys. Rev. E 2006, 74, 056706
54. Reed, E. J. to be published in this issue.
55. Niklasson, A. M. N.; Tymczak, C. J.; Challacombe, M. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 123001
56. Niklasson, A. M. N. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 123004
57. Niklasson, A. M. N.; Steneteg, P.; Odell, A.; Bock, N.; Challacombe, M.; Tymczak, C. J.; Holmström, E.; Zheng, G.; Weber, V. J. Chem. Phys. 2009, 130, 214109
58. Odell, A.; Delin, A.; Johansson, B.; Bock, N.; Challacombe, M.; Niklasson, A. M. N. J. Chem. Phys. 2010, 131, 244106
59. Zheng, G.; Niklasson, A. M. N.; Karplus, M. J. Chem. Phys. 2011, 135, 044122
60. Sanville, E. J.; Bock, N.; Niklasson, A. M. N.; Cawkwell, M. J.; Sewell, T. D.; Dattelbaum, D. M.; Sheffield, S. A. Proceedings of the 14th International Symposium on Detonation 2011, in press.
61. Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran 77; Cambridge University Press: Cambridge, 1992.
62. Köhler, C.; Frauenheim, T. Surf. Sci. 2006, 600, 453
63. Occelli, F.; Loubeyre, P.; Letoullec, R. Nat. Mater. 2003, 2, 151
64. Wen, B.; Takami, S.; Kawazoe, Y.; Adschiri, T. Physica B 2011, 406, 2654
65. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671
66. Zhao, Y. X.; Spain, I. L. Phys. Rev. B 1989, 40, 994
67. Hanfland, M.; Beister, H.; Syassen, K. Phys. Rev. B 1989, 39, 12598
68. Fahy, S.; Wang, X. W.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1990, 42, 3503
69. Brygoo, S.; Henry, E.; Loubeyre, P.; Eggert, J.; Koenig, M.; Loupias, B.; Benuzzi-Mounaix, A.; Gloahec, M. R. L. Nat. Mater. 2007, 6, 274
70. Romero, N. A.; Mattson, W. D. Phys. Rev. B 2007, 76, 214113