Raman spectra of liquid water from Ab initio molecular dynamics: Vibrational signatures of charge fluctuations in the hydrogen bond network

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 9, Issue 9, 2013, Pages 4124-4130

  Wan, Quan ^a   Spanu, Leonardo ^a   Galli, Giulia A ^a   Gygi, François ^b  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b University of California Davis   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84884181634     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct4005307     Document Type: Article

References (90)

1. Bakker, H. J.; Skinner, J. L. Chem. Rev. 2010, 110, 1498-517
2. Bakker, H. J. Chem. Rev. 2008, 108, 1456-1473
3. Scherer, J. R.; Go, M. K.; Kint, S. J. Phys. Chem. 1974, 78, 1304-1313
4. Walrafen, G. E.; Fisher, M. R.; Hokmabadi, M. S.; Yang, W.-H. J. Chem. Phys. 1986, 85, 6970
5. Brooker, M. H.; Hancock, G.; Rice, B. C.; Shapter, J. J. Raman Spectrosc. 1989, 20, 683-694
6. Zhelyaskov, V.; Georgiev, G.; Nickolov, Z.; Miteva, M. J. Raman Spectrosc. 1989, 20, 67-75
7. Hare, D. E.; Sorensen, C. M. J. Chem. Phys. 1992, 96, 13
8. Carey, D. M.; Korenowski, G. M. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2669
9. Galvin, M.; Zerulla, D. Chem. Phys. Chem. 2011, 12, 913-4
10. Paolantoni, M.; Sassi, P.; Morresi, A.; Santini, S. J. Chem. Phys. 2007, 127, 024504
11. Fukasawa, T.; Sato, T.; Watanabe, J.; Hama, Y.; Kunz, W.; Buchner, R. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 1-4
12. Amo, Y.; Tominaga, Y. Physica A 2000, 276, 401-412
13. Winkler, K.; Lindner, J.; Vöhringer, P. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2144-2155
14. Castner, E. W.; Chang, Y. J.; Chu, Y. C.; Walrafen, G. E. J. Chem. Phys. 1995, 102, 653
15. Walrafen, G. E. J. Phys. Chem. 1990, 94, 2237-2239
16. Mizoguchi, K.; Hori, Y.; Tominaga, Y. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1961
17. Walrafen, G. E.; Hokmabadi, M. S.; Yang, W. H.; Chu, Y. C.; Monosmith, B. J. Phys. Chem. 1989, 93, 2909-2917
18. Goncharov, A.; Goldman, N.; Fried, L.; Crowhurst, J.; Kuo, I.-F.; Mundy, C.; Zaug, J. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 1-4
19. Lin, J.-F.; Gregoryanz, E.; Struzhkin, V. V.; Somayazulu, M.; Mao, H.-k.; Hemley, R. J. GeoPhys. Res. Lett. 2005, 32, 2-5
20. Kawamoto, T.; Ochiai, S.; Kagi, H. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5867-70
21. Walrafen, G. E.; Chu, Y. C.; Piermarini, G. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 10363-10372
22. Chumaevskii, N. A.; Rodnikova, M. N. J. Mol. Liq. 2002, 96-97, 31-43
23. Baumgartner, M.; Bakker, R. J. Mineral. Petrol. 2008, 95, 1-15
24. Li, R.; Jiang, Z.; Guan, Y.; Yang, H.; Liu, B. J. Raman Spectrosc. 2009, 40, 1200-1204
25. Heisler, I. a.; Meech, S. R. Science 2010, 327, 857-60
26. Lupi, L.; Comez, L.; Paolantoni, M.; Fioretto, D.; Ladanyi, B. M. J. Phys. Chem.. B 2012, 116, 7499-508
27. Paolantoni, M.; Lago, N. F.; Albert, M.; Laganà, A. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 15100-5
28. Alabarse, F. G.; Haines, J.; Cambon, O.; Levelut, C.; Bourgogne, D.; Haidoux, A.; Granier, D.; Coasne, B. Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 035701
29. Suzuki, H.; Matsuzaki, Y.; Muraoka, A.; Tachikawa, M. J. Chem. Phys. 2012, 136, 234508
30. Madden, P.; Impey, R. Chem. Phys. Lett. 1986, 123, 502-506
31. Mazzacurati, V.; Ricci, M.; Ruocco, G.; Sampoli, M. Chem. Phys. Lett. 1989, 159, 383-387
32. Bursulaya, B. D.; Kim, H. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 4911
33. Skaf, M.; Sonoda, M. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 137802
34. Sonoda, M. T.; Vechi, S. M.; Skaf, M. S. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 1176-80
35. Torii, H. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 9469-77
36. Loparo, J. J.; Roberts, S. T.; Nicodemus, R. a.; Tokmakoff, A. Chem. Phys. 2007, 341, 218-229
37. Auer, B. M.; Skinner, J. L. J. Chem. Phys. 2008, 128, 224511
38. Yang, M.; Skinner, J. L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 982-91
39. McQuarrie, D. A. Statistical Mechanics; University Science Books: Henderson, VA, 2000; pp 484-489.
40. Ramírez, R.; López-Ciudad, T.; Kumar, P, P.; Marx, D. J. Chem. Phys. 2004, 121, 3973-83
41. Padro, J. A.; Marti, J. J. Chem. Phys. 2003, 118, 452-453
42. De Santis, A.; Ercoli, A.; Rocca, D. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1657-8
43. Padro, J. A.; Marti, J. J. Chem. Phys. 2004, 120, 1659
44. Sharma, M.; Resta, R.; Car, R. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 187401
45. Chen, W.; Sharma, M.; Resta, R.; Galli, G.; Car, R. Phys. Rev. B 2008, 77, 245114
46. Zhang, C.; Donadio, D.; Galli, G. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1398-1402
47. Baroni, S.; De Gironcoli, S.; Dal Corso, A.; Giannozzi, P. Rev. Mod. Phys. 2001, 73, 515
48. Putrino, A.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 176401
49. Pagliai, M.; Cavazzoni, C.; Cardini, G.; Erbacci, G.; Parrinello, M.; Schettino, V. J. Chem. Phys. 2008, 128, 224514
50. Marzari, N.; Mostofi, A.; Yates, J.; Souza, I.; Vanderbilt, D. Rev. Mod. Phys. 2012, 84, 1419-1475
51. Silvestrelli, P. L.; Bernasconi, M.; Parrinello, M. Chem. Phys. Lett. 1997, 277, 478-482
52. Silvestrelli, P.; Parrinello, M. Phys. Rev. Lett. 1999, 82, 3308-3311
53. Pasquarello, A.; Resta, R. Phys. Rev. B 2003, 68, 174302
54. Torii, H. J. Phys. Chem. B 2011, 115, 6636-43
55. Heaton, R. J.; Madden, P. A.; Clark, S. J.; Jahn, S. J. Chem. Phys. 2006, 125, 144104
56. Salanne, M.; Vuilleumier, R.; Madden, P. A.; Simon, C.; Turq, P.; Guillot, B. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 494207
57. Buin, A.; Iftimie, R. J. Chem. Phys. 2009, 131, 234507
58. Molina, J. J.; Lectez, S.; Tazi, S.; Salanne, M.; Dufreîche, J.-F.; Roques, J.; Simoni, E.; Madden, P. a.; Turq, P. J. Chem. Phys. 2011, 134, 014511
59. Qbox Code. http://eslab.ucdavis.edu/software/qbox/ (accessed July 18, 2013).
60. Perdew, J.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
61. Zhang, C.; Donadio, D.; Galli, G.; Gygi, F. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 1443-1449
62. Hamann, D.; Schlüter, M.; Chiang, C. Phys. Rev. Lett. 1979, 43, 1494-1497
63. Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1985, 32, 8412-8415
64. Bussi, G.; Donadio, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2007, 126, 014101
65. Gygi, F.; Fattebert, J.-L.; Schwegler, E. Comput. Phys. Commun. 2003, 155, 1-6
66. Faurskov Nielsen, O. Annu. Rep. Prog. Chem., Sect. C: Phys. Chem. 1997, 93, 57
67. Nakayama, T. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 1244-1247
68. Torii, H. Chem. Phys. Lett. 2002, 353, 431-438
69. Zhang, C.; Wu, J.; Galli, G.; Gygi, F. F. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 3054
70. Eaves, J.; Loparo, J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005, 102, 13019-13022
71. Cappelletti, D.; Ronca, E.; Belpassi, L.; Tarantelli, F.; Pirani, F. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1571-80
72. Ghanty, T. K.; Staroverov, V. N.; Koren, P. R.; Davidson, E. R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1210-1214
73. Glendening, E. D. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11936-40
74. Khaliullin, R. Z.; Bell, A. T.; Head-Gordon, M. Chem.-Eur. J. 2009, 15, 851-855
75. Stone, A. J.; Misquitta, A. J. Chem. Phys. Lett. 2009, 473, 201-205
76. Chelli, R.; Schettino, V.; Procacci, P. J. Chem. Phys. 2005, 122, 234107
77. Berendsen, H. J. C.; Grigera, J. R.; Straatsma, T. P. J. Phys. Chem. 1987, 91, 6269-6271
78. Chatterjee, S.; Debenedetti, P. G.; Stillinger, F. H.; Lynden-Bell, R. M. J. Chem. Phys. 2008, 128, 124511
79. Jorgensen, W. L.; Chandrasekhar, J.; Madura, J. D.; Impey, R. W.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1983, 79, 926
80. Lee, A. J.; Rick, S. W. J. Chem. Phys. 2011, 134, 184507
81. Lee, A. J.; Rick, S. W. J. Phys. Chem. Lett. 2012, 3, 3199-3203
82. Soniat, M.; Rick, S. W. J. Chem. Phys. 2012, 137, 044511
83. Porezag, D.; Pederson, M. Phys. Rev. B 1996, 54, 7830-7836
84. Xu, X.; Goddard, W. a. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 2305-2313
85. Schropp, B.; Tavan, P. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6233-40
86. Murphy, W. F. J. Chem. Phys. 1977, 67, 5877
87. Lamoureux, G.; MacKerell, A. D.; Roux, B. J. Chem. Phys. 2003, 119, 5185
88. Rick, S. W.; Stuart, S. J.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1994, 101, 6141
89. Shen, Y. R.; Ostroverkhov, V. Chem. Rev. 2006, 106, 1140-54
90. Perry, A.; Neipert, C.; Space, B.; Moore, P. B. Chem. Rev. 2006, 106, 1234-58