Generalization of natural bond orbital analysis to periodic systems: Applications to solids and surfaces via plane-wave density functional theory

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 8, Issue 6, 2012, Pages 1902-1911

  Dunnington, Benjamin D ^a   Schmidt, J R ^a  

^a UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84862199946     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct300002t     Document Type: Article

References (89)

1. Weinhold, F.; Landis, C. R. Valency and Bonding: A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective; Cambridge University Press: Cambridge, U.K., 2005.
2. Foster, J. P.; Weinhold, F. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 7211-7218
3. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899-926
4. Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 1736-1740
5. Carpenter, J. E.; Weinhold, F. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 368-372
6. Bartlett, G. J.; Choudhary, A.; Raines, R. T.; Woolfson, D. N. Nat. Chem. Biol. 2010, 6, 615-620
7. Alabugin, I. V. J. Org. Chem. 2000, 65, 3910-3919
8. Alabugin, I. V.; Manoharan, M.; Buck, M.; Clark, R. J. THEOCHEM 2007, 813, 21-27
9. Andruniow, T.; Jaworska, M.; Lodowski, P.; Zgierski, M. Z.; Dreos, R.; Randaccio, L.; Kozlowski, P. M. J. Chem. Phys. 2008, 129
10. Ben Said, R.; Tangour, B.; Barthelat, J. C. THEOCHEM 2008, 857, 115-122
11. Zhao, L. M.; Wang, Y.; Guo, W. Y.; Shan, H. H.; Lu, X. Q.; Yang, T. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 5676-5683
12. Yang, Z.; Rannulu, N. S.; Chu, Y.; Rodgers, M. T. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 388-401
13. Pakiari, A. H.; Jamshidi, Z. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 7969-7975
14. Sung, C. Y.; Broadbelt, L. J.; Snurr, R. Q. Catal. Today 2008, 136, 64-75
15. Wannakao, S.; Khongpracha, P.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 12486-12492
16. Yung, M. M.; Jablonski, W. S.; Magrini-Bair, K. A. Energy Fuels 2009, 23, 1874-1887
17. Zhou, C. H.; Xia, X.; Lin, C. X.; Tong, D. S.; Beltramini, J. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5588-5617
18. Subramani, V.; Gangwal, S. K. Energy Fuels 2008, 22, 814-839
19. Zubarev, D. Y.; Boldyrev, A. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 5207-5217
20. Zubarev, D. Y.; Boldyrev, A. I. J. Org. Chem. 2008, 73, 9251-9258
21. Sergeeva, A. P.; Boldyrev, A. I. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 12050-12054
22. Sergeeva, A. P.; Averkiev, B. B.; Boldyrev, A. I. In Metal-Metal Bonding; Parkin, G., Ed.; Springer: Berlin/Heidleberg, 2010; Vol. 136, pp 275-305.
23. Zubarev, D. Y.; Boldyrev, A. I. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 866-868
24. Ashcroft, N. W.; Mermin, N. D. Solid State Physics; Holt: New York, 1976.
25. Payne, M. C.; Teter, M. P.; Allan, D. C.; Arias, T. A.; Joannopoulos, J. D. Rev. Mod. Phys. 1992, 64, 1045-1097
26. Hafner, J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2044-2078
27. Marzari, N.; Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1997, 56, 12847-12865
28. Souza, I.; Marzari, N.; Vanderbilt, C. Phys. Rev. B 2001, 65, 035109
29. Handgraaf, J. W.; Meijer, E. J. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3099-3103
30. Zipoli, F.; Bernasconi, M.; Laio, A. ChemPhysChem 2005, 6, 1772-1775
31. Mugnai, M.; Cardini, G. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5327-5333
32. Hoffmann, R. Solids and Surfaces: A Chemists View of Bonding in Extended Structures; VCH Publishers: New York, 1988.
33. Hughbanks, T.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 3528-3537
34. Dronskowski, R.; Blochl, P. E. J. Phys. Chem. 1993, 97, 8617-8624
35. Landrum, G. A.; Dronskowski, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2000, 39, 1560-1585
36. Deringer, V. L.; Tchougreeff, A. L.; Dronskowski, R. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 5461-5466
37. Bader, R. F. W. Acc. Chem. Res. 1985, 18, 9-15
38. Bader, R. F. W. Atoms in Molecules: A Quantum Theory; Clarendon Press: Oxford, U. K., 1990.
39. Aray, Y.; Rodriguez, J.; Vega, D. In The Quantum Theory of Atoms in Molecules: From Solid State to DNA and Drug Design; Matta, C. F.; Boyd, R. J., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2007; pp 231-256.
40. Luana, V.; Blanco, M. A.; Costales, A.; Maori-Sanchez, P.; Martin Pendas, A. In The Quantum Theory of Atoms in Molecules: From Solid State to DNA and Drug Design; Matta, C. F.; Boyd, R. J., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2007; pp 207-230.
41. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. Chem. Phys. Lett. 1998, 289, 611-616
42. Kudin, K. N.; Scuseria, G. E. Phys. Rev. B 2000, 61, 16440-16453
43. Reed, A. E.; Weinstock, R. B.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1985, 83, 735-746
44. Sanchez-Portal, D.; Artacho, E.; Soler, J. M. Solid State Commun. 1995, 95, 685-690
45. Sanchez-Portal, D.; Artacho, E.; Soler, J. M. J. Phys.: Condens. Matter 1996, 8, 3859-3880
46. Segall, M. D.; Shah, R.; Pickard, C. J.; Payne, M. C. Phys. Rev. B 1996, 54, 16317-16320
47. Artacho, E.; Delbosch, L. M. Phys. Rev. A 1991, 43, 5770-5777
48. Carlson, B. C.; Keller, J. M. Phys. Rev. 1957, 105, 102-103
49. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
50. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775
51. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558-561
52. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251-14269
53. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
54. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
55. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
56. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
57. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188-5192
58. Humphrey, W.; Dalke, A.; Schulten, K. J. Mol. Graphics Modell. 1996, 14, 33
59. Kresse, G.; Hafner, J. J. Phys.: Condens. Matter 1994, 6, 8245-8257
60. 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, 6671-6687
61. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1993, 48, 4978-4978
62. Gordon, M. S.; Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Pietro, W. J.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2797-2803
63. Pietro, W. J.; Francl, M. M.; Hehre, W. J.; Defrees, D. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5039-5048
64. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; Schleyer, P. V. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294-301
65. Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Chem. Phys. 1993, 98, 1358-1371
66. Porter, A. R.; Towler, M. D.; Needs, R. J. Phys. Rev. B 1999, 60, 13534-13546
67. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, M.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Farkas, O.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, revision A.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
68. Lepage, Y.; Donnay, G. Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 1976, 32, 2456-2459
69. Dovesi, R.; Roetti, C.; Freyriafava, C.; Apra, E.; Saunders, V. R.; Harrison, N. M. Philos. Trans. R. Soc. London, Ser. A 1992, 341, 203-210
70. Weinhold, F.; West, R. Organometallics 2011, 30, 5815-5824
71. Glendening, E. D.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 593-609
72. Glendening, E. D.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 610-627
73. Glendening, E. D.; Badenhoop, J. K.; Weinhold, F. J. Comput. Chem. 1998, 19, 628-646
74. Hamers, R. J.; Tromp, R. M.; Demuth, J. E. Phys. Rev. B 1986, 34, 5343-5357
75. Tromp, R. M.; Hamers, R. J.; Demuth, J. E. Phys. Rev. Lett. 1985, 55, 1303-1306
76. Chadi, D. J. Phys. Rev. Lett. 1979, 43, 43-47
77. Yang, C.; Kang, H. C. J. Chem. Phys. 1999, 110, 11029-11037
78. Dabrowski, J.; Scheffler, M. Appl. Surf. Sci. 1992, 56-8, 15-19
79. Hamers, R. J.; Avouris, P.; Bozso, F. Phys. Rev. Lett. 1987, 59, 2071-2074
80. Trinquier, G.; Malrieu, J. P. J. Phys. Chem. 1990, 94, 6184-6196
81. Pauling, L. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1983, 80, 3871-3872
82. Tejerina, B.; Gordon, M. S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 754-761
83. Schulz, H. Appl. Catal., A 1999, 186, 3-12
84. Hu, P.; King, D. A.; Lee, M. H.; Payne, M. C. Chem. Phys. Lett. 1995, 246, 73-78
85. Liu, Z. P.; Hu, P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 8244-8247
86. Inderwildi, O. R.; Jenkins, S. J.; King, D. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5253-5255
87. Binkley, J. S.; Pople, J. A.; Hehre, W. J. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 939-947
88. Dobbs, K. D.; Hehre, W. J. J. Comput. Chem. 1987, 8, 880-893
89. Blyholder, G. J. Phys. Chem. 1964, 68, 2772-2777