Insights into the dynamics of evaporation and proton migration in protonated water clusters from large-scale born-oppenheimer direct dynamics

Journal of Computational Chemistry

Volumn 34, Issue 7, 2013, Pages 533-544

  Rybkin, Vladimir V ^a   Simakov, Anton O ^a   Bakken, Vebjørn ^a   Reine, Simen ^a   Kjærgaard, Thomas ^a   Helgaker, Trygve ^a   Uggerud, Einar ^a  

^a UNIVERSITY OF OSLO   (Norway)

Author keywords

ab initio; molecular dynamics; quantum chemistry; reaction mechanism; water clusters

Indexed keywords

AB INITIO; BORN-OPPENHEIMER; BORN-OPPENHEIMER MOLECULAR DYNAMICS; BULK WATER; CLUSTER SIZES; COMPUTATIONAL APPROACH; DIRECT DYNAMICS; ELECTRONIC STRUCTURE THEORY; INTEGRATION TECHNIQUES; LINEAR SCALING; LOW-FREQUENCY VIBRATIONAL MODES; MAGIC NUMBERS; ON-THE-FLY; PROTON MIGRATION; PROTON SOLVATION; PROTON-TRANSFER MECHANISM; PROTONATED WATER CLUSTERS; REACTION MECHANISM; WATER CLUSTER; WATER MOLECULE;

CALCULATIONS; ELECTRONIC STRUCTURE; MOLECULAR DYNAMICS; MOLECULES; QUANTUM CHEMISTRY; REACTION KINETICS;

PROTONATION;

EID: 84873741929     PISSN: 01928651     EISSN: 1096987X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/jcc.23162     Document Type: Article

References (59)

1. H. Goldschmidt, O. Udby, Zeitschrift Fur Physikalische Chemie-Stochiometrie Und Verwandtschaftslehre 1907, 60, 728.
2. M. Mann, A. Hustrulid, J. T. Tate, Phys. Rev. 1940, 58, 340.
3. M. Eigen, Angew. Chem. Int. Edit. 1964, 3, 1.
4. G. Zundel, H. Metzger, Zeitschrift Fur Physikalische Chemie-Frankfurt 1968, 58, 225.
5. S. Lin, Rev. Sci. Instrum. 1973, 44, 516.
6. J. Q. Searcy, J. B. Fenn, J. Chem. Phys. 1974, 61, 5282.
7. K. Hansen, P. U. Andersson, E. Uggerud, J. Chem. Phys. 2009, 131, 124303.
8. O. Echt, D. Kreisle, M. Knapp, E. Recknagel, Chem. Phys. Lett. 1984, 108, 401.
9. B. Bandow, B. Hartke, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 5809.
10. E. Brodskaya, A. P. Lyubartsev, A. Laaksonen, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 6479.
11. M. P. Hodges, D. J. Wales, Chem. Phys. Lett. 2000, 324, 279.
12. T. James, D. J. Wales, J. Chem. Phys. 2005, 122, 134306.
13. R. E. Kozack, P. C. Jordan, J. Chem. Phys. 1993, 99, 2978.
14. J. L. Kuo, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 2005, 122, 024516.
15. I. Kusaka, D. W. Oxtoby, J. Chem. Phys. 2000, 113, 10100.
16. M. Svanberg, J. B. C. Pettersson, J. Phys. Chem. A 1998, 102, 1865.
17. A. Khan, Chem. Phys. Lett. 2000, 319, 440.
18. K. Laasonen, M. L. Klein, J. Phys. Chem. 1994, 98, 10079.
19. C. C. Wu, C. K. Lin, H. C. Chang, J. C. Jiang, J. L. Kuo, M. L. Klein, J. Chem. Phys. 2005, 122, 074315.
20. T. Kus, V. F. Lotrich, A. Perera, R. J. J. Bartlett, J. Chem. Phys. 2009, 131, 104313
21. M. Miyazaki, A. Fujii, T. Ebata, N. Mikami, Science 2004, 304, 1134.
22. J. W. Shin, N. I. Hammer, E. G. Diken, M. A. Johnson, R. S. Walters, T. D. Jaeger, M. A. Duncan, R. A. Christie, K. D. Jordan, Science 2004, 304, 1137.
23. S. S. Iyengar, M. K. Petersen, T. J. F. Day, C. J. Burnham, V. E. Teige, G. A. Voth, J. Chem. Phys. 2005, 123, 084309.
24. C. J. T. von Grotthuss, Ann. Chim. 1806, 58, 54.
25. N. Agmon, Chem. Phys. Lett. 1995, 244, 456.
26. E. W. Castner, Y. J. Chang, Y. C. Chu, G. E. Walrafen, J. Chem. Phys. 1995, 102, 653.
27. O. Conde, J. Teixeira, J Phys. 1983, 44, 525.
28. S. Meiboom, J. Chem. Phys. 1961, 34, 375.
29. R. Pfeifer, H. G. Hertz, Ber Bunsen-Ges. Phys. Chem. Chem. Phys. 1990, 94, 1349.
30. O. Markovitch, N. Agmon, J. Phys. Chem. A 2007, 111, 2253.
31. O. Markovitch, H. Chen, S. Izvekov, F. Paesani, G. A. Voth, N. Agmon, J. Phys. Chem. B 2008, 112, 9456.
32. M. Tuckerman, K. Laasonen, M. Sprik, M. Parrinello, J. Chem. Phys. 1995, 103, 150.
33. M. Tuckerman, K. Laasonen, M. Sprik, M. Parrinello, J. Phys. Chem. 1995, 99, 5749.
34. D. Marx, M. E. Tuckerman, J. Hutter, M. Parrinello, Nature 1999, 397, 601.
35. P. U. Andersson, M. J. Ryding, O. Sekiguchi, E. Uggerud, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6127.
36. M. Mella, A. Ponti, Chem. Phys. Chem. 2006, 7, 894.
37. LSDALTON, a linear scaling molecular electronic structure program, Development version, see http://daltonprogram.org/.
38. S. Reine, E. Tellgren, T. Helgaker, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 4771
39. P. Salek, S. Host, L. Thogersen, P. Jorgensen, P. Manninen, J. Olsen, B. Jansik, S. Reine, F. Pawlowski, E. Tellgren, T. Helgaker, S. Coriani, J. Chem. Phys. 2007, 126, 114110.
40. S. Reine, A. Krapp, M. F. Iozzi, V. Bakken, T. Helgaker, F. Pawlowski, P. Salek, J. Chem. Phys. 2010, 133, 044012
41. E. E. Dahlke, R. M. Olson, H. R. Leverentz, D. G. Truhlar, J. Phys. Chem. A 2008, 112, 3976.
42. S. Grimme, J. Comput. Chem. 2004, 25, 1463.
43. S. Grimme, J. Comput. Chem. 2006, 27, 1787.
44. W. L. Hase, D. G. Buckowski, Chem. Phys. Lett. 1988, 74, 284.
45. X. Hu, W. L. Hase, T. Pirraglia, J. Comput. Chem. 1991, 12, 1014.
46. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, D. J. Fox,. Gaussian 09, Revision A.1. Gaussian, Inc.: Wallingford CT, 2009.
47. L. Verlet, Phys. Rev. 1967, 159, 98.
48. P. Pulay, G. Fogarasi, Chem. Phys. Lett. 2004, 386, 272.
49. J. M. Herbert, M. Head-Gordon, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 3269.
50. A. M. N. Niklasson, C. J. Tymczak, M. Challacombe, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 123001.
51. J. M. Millam, V. Bakken, W. Chen, W. L. Hase, H. B. Schlegel, J. Chem. Phys. 1999, 111, 3800.
52. S. K. Gray, D. W. Noid, B. G. Sumpter, J. Chem. Phys. 1994, 101, 4062.
53. A. E. K. Sunden, K. Stochkel, S. Panja, U. Kadhane, P. Hvelplund, S. B. Nielsen, H. Zettergren, B. Dynefors, K. Hansen, J. Chem. Phys. 2009, 130, 224308.
54. S. A. Clough, Y. Beers, G. P. Klein, L. S. Rothman, J. Chem. Phys. 1973, 59, 2254.
55. G. L. Pollack, D. R. Stump, Electromagnetism. Boston: Addison Wesley, 2002.
56. R. Monten, B. Hajgato, M. S. Deleuze, Mol. Phys. 2011, 109, 2317.
57. C. V. Ciobanu, L. Ojamae, I. Shavitt, S. J. Singer, J. Chem. Phys. 2000, 113, 5321.
58. M. J. Ryding, A. S. Zatula, P. U. Andersson, E. Uggerud, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1356.
59. D. Marx, Chem. Phys. Chem. 2006, 1848.