Efficient calculation of free energy differences associated with isotopic substitution using path-integral molecular dynamics

Journal of Chemical Theory and Computation

Volumn 10, Issue 4, 2014, Pages 1440-1453

  Marsalek, Ondrej ^a   Chen, Pei Yang ^a   Dupuis, Romain ^b   Benoit, Magali ^c   Méheut, Merlin ^b   Bačić, Zlatko ^a,f   Tuckerman, Mark E ^d,e,f  

^a NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

^b Environmental Research Observatory (ORE) HYBAM Centre IRD d'Ile de France   (France)

^c CEMES CNRS   (France)

^d NEW YORK UNIVERSITY   (United States)

^e Institute for Pure and Applied Mathematics   (United States)

^f NEW YORK UNIVERSITY SHANGHAI   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 84898410430     PISSN: 15499618     EISSN: 15499626     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ct400911m     Document Type: Article

References (41)

1. Markland, T. E.; Berne, B. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 7988-91
2. Tomascak, P. B.; Widom, E.; Benton, D.; Goldstein, S. L.; Ryan, J. G. Earth Planetary Sci. Lett. 2002, 196, 227-238
3. Elliott, T.; Jeffcoate, A.; Bouman, C. Earth Planetary Sci. Lett. 2004, 220, 231-245
4. Vigier, N.; Decarreau, A.; Millot, R.; Carignan, J.; Petit, S.; France-Lanord, C. Geochim. Cosmochim. Acta 2008, 72, 780-792
5. Kirkwood, J. G. J. Chem. Phys. 1935, 3, 300
6. Zwanzig, R. W. J. Chem. Phys. 1954, 22, 1420
7. Zimmermann, T.; Vanicek, J. J. Chem. Phys. 2009, 131, 024111
8. Ceriotti, M.; Markland, T. E. J. Chem. Phys. 2013, 138, 014112
9. Hauser, A. W.; Schrier, J.; Schwerdtfeger, P. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 10819-10827
10. Hankel, M.; Jiao, Y.; Du, A.; Gray, S. K.; Smith, S. C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 6672-6676
11. Jiao, Y.; Du, A.; Hankel, M.; Smith, S. C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 4832-43
12. Pollock, E.; Ceperley, D. Phys. Rev. B 1984, 30, 2555-2568
13. Zhang, D. H.; Wu, Q.; Zhang, J. Z. H.; von Dirke, M.; Bačić, Z. J. Chem. Phys. 1995, 102, 2315
14. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Klein, M. L.; Parrinello, M. Science 1997, 275, 817-820
15. Pluhařová, E.; Mason, P. E.; Jungwirth, P. J. Phys. Chem. A 2013, in press
16. Leung, K.; Rempe, S. B.; von Lilienfeld, O. A. J. Chem. Phys. 2009, 130, 204507
17. Herman, M. F.; Bruskin, E. J.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1982, 76, 5150
18. Parrinello, M.; Rahman, A. J. Chem. Phys. 1984, 80, 860
19. Jang, S. J.; Jang, S. M.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 7832-7842
20. Pérez, A.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 2011, 135, 064104
21. Vuchowiecki, M.; Vanicek, J. Chem. Phys. Lett. 2013, 588, 11
22. Takahashi, M.; Imada, M. J. Phys. Soc. Jpn. 1984, 53, 3765-3769
23. Li, X.-P.; Broughton, J. Q. J. Chem. Phys. 1987, 86, 5094
24. Martyna, G. J.; Klein, M. L.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 1992, 97, 2635
25. Tuckerman, M. E.; Berne, B. J.; Martyna, G. J.; Klein, M. L. J. Chem. Phys. 1993, 99, 2796
26. Martyna, G.; Tuckerman, M. E.; Tobias, D.; Klein, M. Mol. Phys. 1996, 87, 1117-1157
27. Tuckerman, M.; Berne, B. J.; Martyna, G. J. J. Chem. Phys. 1992, 97, 1990
28. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Klein, M. L.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 5579
29. Yoshida, H. Phys. Lett. A 1990, 150, 262-268
30. Suzuki, M. J. Math. Phys. 1991, 32, 400
31. Mø ller, C.; Plesset, M. S. Phys. Rev. 1934, 46, 618-622
32. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; 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.; 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, Ö.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.; Fox, D. J. Gaussian 09, Revision C.01; Gaussian, Inc., Wallingford, CT, 2009.
33. Bahn, S.; Jacobsen, K. Comput. Sci. Eng. 2002, 4, 56-66
34. Cao, J.; Berne, B. J. J. Chem. Phys. 1989, 91, 6359
35. Pérez, A.; von Lilienfeld, O. A. J. Chem. Theory Comput. 2011, 7, 2358-2369
36. Suzuki, K.; Tachikawa, M.; Shiga, M. J. Chem. Phys. 2013, 138, 184307
37. Yamamoto, T. M. J. Chem. Phys. 2005, 123, 104101
38. Glaesemann, K. R.; Fried, L. E. J. Chem. Phys. 2002, 117, 3020
39. Marx, D.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 4017
40. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Klein, M. L.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1996, 104, 5579
41. Ceriotti, M.; Brain, G. A. R.; Riordan, O.; Manolopoulos, D. E. Proc. Royal Soc. A-Math., Phys., Eng. Sci. 2012, 468, 2