基于正则系综下 SCAN 泛函的从头算分子动力学对液态水的结构、电子与动力学性质研究
软凝聚态物质
2018-05-14 v2 材料科学
化学物理
计算物理
摘要
我们在环境条件下使用 SCAN meta-GGA 泛函近似，于正则系综中进行液态水的从头算分子动力学（AIMD）模拟，并与 GGA 水平的 PBE 泛函以及包含 Tkatchenko-Scheffler 范德华（vdW）色散修正的 PBE 泛函所得结果进行系统比较。我们分析了液态水的多种性质，包括径向分布函数、氧-氧-氧三元角分布、四面体性、氢键、扩散系数、环统计、态密度、带隙与偶极矩。我们发现 SCAN 泛函对液态水通常比另两种泛函更准确，不仅捕捉了中程 vdW 相互作用，还缓解了 PBE 模拟中过于强的氢键。我们还比较了正则系综与等温等压系综下基于 SCAN 的 AIMD 模拟结果。我们的结果表明 SCAN 对液态水大多数结构、电子与动力学性质提供了可靠描述。
引用
@article{arxiv.1801.08893,
title = {Structural, Electronic, and Dynamical Properties of Liquid Water by ab initio Molecular Dynamics based on SCAN Functional within the Canonical Ensemble},
author = {Lixin Zheng and Mohan Chen and Zhaoru Sun and Hsin-Yu Ko and Biswajit Santra and Pratikkumar Dhuvad and Xifan Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.08893},
year = {2018}
}