Determination of a density functional tight binding model with an extended basis set and three-body repulsion for carbon under extreme pressures and temperatures

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 117, Issue 15, 2013, Pages 7885-7894

  Goldman, Nir ^a   Goverapet Srinivasan, Sriram ^b   Hamel, Sebastien ^a   Fried, Laurence E ^a   Gaus, Michael ^c   Elstner, Marcus ^d  

^a LAWRENCE LIVERMORE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b The Pennsylvania State University   (United States)

^c UNIVERSITY OF WISCONSIN MADISON   (United States)

^d KARLSRUHE INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

COVALENTLY BONDED; DENSITY FUNCTIONAL THEORIES (DFT); DENSITY FUNCTIONAL TIGHT BINDINGS; EXTREME PRESSURE; ORDERS OF MAGNITUDE; PRESSURE-TEMPERATURE CONDITIONS; SIMULATION APPROACH; STRAIGHT-FORWARD METHOD;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; HIGH PRESSURE ENGINEERING; LIQUIDS; PITTING;

CARBON;

EID: 84876542868     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp312759j     Document Type: Article

References (76)

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. Haan, S.; Herrmann, M.; Salmonson, J.; Amendt, P.; Callahan, D.; Dittrich, T.; Edwards, M.; Jones, O.; Marinak, M.; Munro, D. Euro. Phys. J. D 2007, 44, 249-258
5. Goncharov, A. F.; Struzkhin, V. V.; Somayazulu, M. S.; Hemley, R. J.; Mao, H. K. Science 1996, 273, 218
6. 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
7. Bradly, D. K.; Eggert, J. H.; Smith, R. F.; Prisbrey, S. T.; Hicks, D. G.; Braun, D. G.; Biener, J.; Hamza, A. V.; Rudd, R. E.; Collins, G. W. Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 075503
8. Bradley, D. K.; Eggert, J. H.; Hicks, D.; Celliers, P.; Moon, S. J.; Cauble, R. C.; Collins, G. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 195506
9. Nagao, H.; Nakamura, K. G.; Kondo, K.; Ozaki, N.; Takamatsu, K.; Ono, T.; Shiota, T.; Ichinose, D.; Tanaka, K. A.; Wakabayashi, K. Phys. Plasmas 2006, 13, 052705
10. 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
11. Knudson, M. D.; Desjarlais, M. P.; Dolan, D. H. Science 2008, 322, 1822
12. Correa, A. A.; Bonev, S. A.; Galli, G. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2006, 103, 1204
13. Lee, K. K. M.; Benedetti, L. R.; Jeanloz, R.; Celliers, P. M.; Eggert, J. H.; Hicks, D. G.; Moon, S. J.; Mackinnon, A.; Silva, L. B. D. J. Chem. Phys. 2006, 125, 014701
14. 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
15. Lyzenga, G. A.; Ahrens, T. J.; Nellis, W. J.; Mitchell, A. C. J. Chem. Phys. 1982, 76, 6282
16. 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
17. Sun, J.; Klug, D. D.; Martoňák, R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 194512
18. Fried, L.; Howard, W. M. Phys. Rev. B. 2000, 61, 8734
19. Strachan, A.; van Duin, A. C. T.; Chakraborty, D.; Dasgupta, S.; Goddard, W. A. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 098301
20. Bolesta, A. V.; Zheng, L.; Thompson, D. L.; Sewell, T. D. Phys. Rev. B 2007, 76, 224108
21. Gygi, F.; Galli, G. Phys. Rev. B 2002, 65, 220102
22. Goldman, N.; Fried, L. E.; Kuo, I.-F. W.; Mundy, C. J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 217801
23. Schwegler, E.; Sharma, M.; Gygi, F.; Galli, G. Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 2008, 105, 14779
24. Kress, J. D.; Mazevet, S.; Collins, L. A.; Wood, W. W. Phys. Rev. B 2000, 63, 024203
25. Reed, E. J.; Manaa, M. R.; Fried, L. E.; Glaesemann, K. R.; Joannopoulos, J. D. Nat. Phys. 2008, 4, 72-76
26. Mundy, C. J.; Curioni, A.; Goldman, N.; Kuo, I.-F.; Reed, E.; Fried, L. E.; Ianuzzi, M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 184701
27. Goldman, N.; Reed, E. J.; Kuo, I.-F. W.; Fried, L. E.; Mundy, C. J.; Curioni, A. J. Chem. Phys. 2009, 130, 124517
28. Goldman, N.; Reed, E. J.; Fried, L. E. J. Chem. Phys. 2009, 131, 204103
29. Wu, C.; Fried, L. E.; Yang, L. H.; Goldman, N.; Bastea, S. Nat. Chem. 2009, 1, 57
30. Goldman, N.; Reed, E. J.; Fried, L. E.; Kuo, I.-F. W.; Maiti, A. Nat. Chem. 2010, 2, 949
31. Aradi, B.; Hourahine, B.; Frauenheim, T. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 5678 http://www.dftb-plus.info
32. Elstner, M.; Porezag, D.; Jungnickel, G.; Elsner, J.; Haugk, M.; Frauenheim, T.; Suhai, S.; Seifert, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 7260
33. Porezag, D.; Frauenheim, T.; Köhler, T.; Seifert, G.; Kaschner, R. K. Phys. Rev. B 1995, 51, 12947
34. Koskinen, P.; Mäkinen, V. Comput. Mater. Sci. 2009, 47, 237
35. Manaa, M. R.; Fried, L. E.; Melius, C. F.; Elstner, M.; Frauenheim, T. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 9024
36. Margetis, D.; Kaxiras, E.; Elstner, M.; Frauenheim, T.; Manaa, M. R. J. Chem. Phys. 2002, 117, 788
37. Manaa, M. R.; Reed, E. J.; Fried, L. E.; Galli, G.; Gygi, F. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10146
38. Manaa, M. R.; Reed, E. J.; Fried, L. E.; Goldman, N. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5493
39. Goldman, N.; Fried, L. E. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2198
40. Kunz, A. B. Phys. Rev. 1967, 162, 789
41. Tang, M. S.; Wang, C. Z.; Chan, C. T.; Ho, K. M. Phys. Rev. B 1996, 53, 979
42. Sankey, O. F.; Niklewski, D. J. Phys. Rev. B 1989, 40, 3979
43. Tsai, M.-H.; Sankey, O. F.; Dow, J. D. Phys. Rev. B 1992, 46, 10464
44. Cohen, R. E.; Mehl, M. J.; Papaconstantopoulos, D. A. Phys. Rev. B 1994, 50, 14694
45. Haas, H.; Wang, C. Z.; Fähnle, M.; Elsässer, C.; Ho, K. M. Phys. Rev. B 1998, 57, 1461
46. Plimpton, S. J. Comput. Phys. 1995, 117, 1 http://lammps.sandia.gov
47. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, R558
48. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251
49. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
50. Mermin, N. D. Phys. Rev. 1965, 137, 1441
51. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
52. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
53. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1997, 78, 1396-1396
54. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
55. Fahy, S.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1987, 36, 3373
56. Mailhiot, C.; McMahan, A. K. Phys. Rev. B 1991, 44, 11578
57. Ribeiro, F. J.; Tangney, P.; Louie, S. G.; Cohen, M. L. Phys. Rev. B 2005, 72, 214109
58. Correa, A. A.; Benedict, L. X.; Young, D. A.; Schwegler, E.; Bonev, S. Phys. Rev. B 2008, 78, 024101
59. Bučko, T.; Hafner, J.; Lebègue, S.; ángyán, J. G. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 11814
60. Wen, B.; Takami, S.; Kawazoe, Y.; Adschiri, T. Physica B 2011, 406, 2654
61. Romero, N. A.; Mattson, W. D. Phys. Rev. B 2007, 76, 214113
62. Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran 77; Cambridge University Press: Cambridge, 1992.
63. van Duin, A. C. T.; Dasgupta, S.; Lorant, F.; Goddard, W. A. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 9396
64. Occelli, F.; Loubeyre, P.; Letoullec, R. Nat. Mater. 2003, 2, 151
65. Gaus, M.; Goez, A.; Elstner, M. J. Chem. Theory Comput. 2013, 9 (1) 338-354
66. Fahy, S.; Wang, X. W.; Louie, S. G. Phys. Rev. B 1990, 42, 3503
67. Zhao, Y. X.; Spain, I. L. Phys. Rev. B 1989, 40, 994
68. Izvekov, S.; Parrinello, M.; Burnham, C. J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 10896
69. Pavlovskii, M. N. Sov. Phys. Solid State 1971, 13, 741
70. Kondo, K.; Ahrens, T. J. Geophys. Rev. Lett 1983, 10, 281
71. Reed, E. J.; Fried, L. E.; Joannopoulos, J. D. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 235503
72. 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.
73. Reed, E. J.; Fried, L. E.; Henshaw, W. D.; Tarver, C. M. Phys. Rev. E 2006, 74, 056706
74. Reed, E. J. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 2205
75. Reed, E. J.; Maiti, A.; Fried, L. E. Phys. Rev. E 2009, 81, 016607
76. Brygoo, S.; Henry, E.; Loubeyre, P.; Eggert, J.; Koenig, M.; Loupias, B.; Benuzzi-Mounaix, A.; Gloahec, M. R. L. Nat. Mater. 2007, 6, 274