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电子转移反应的现实、定量描述:基于第一性原理分子动力学的非绝热自由能面

材料科学 2009-11-11 v1 软凝聚态物质

摘要

提出了一种基于活性中心及其周围介质的第一性原理分子动力学来计算电子转移反应非绝热面的通用方法。对应于在任何给定离子构型下电子转移的激发能(Marcus能量间隙),通过基态密度泛函理论,利用一种新颖的用于氧化还原反应的惩罚泛函来精确评估,该泛函适当地仅作用于电子自由度。常见的交换关联泛函固有的自相互作用误差也由同一惩罚泛函修正。然后,通过对大系综构型进行伞形采样来构建非绝热自由能面。作为一个典型的研究案例,详细研究了水溶液中亚铁离子和三价铁离子之间的自交换反应。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0606310,
  title  = {Realistic, quantitative descriptions of electron-transfer reactions: diabatic free-energy surfaces from first-principles molecular dynamics},
  author = {P. H. -L. Sit and Matteo Cococcioni and Nicola Marzari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0606310},
  year   = {2009}
}

备注

5 pages, 4 figures, accepted for publication in Phys. Rev. Lett