stringtranslate.com

РеаксФФ

ReaxFF (от «реактивное силовое поле») — это силовое поле на основе порядка связей, разработанное Адри ван Дуином, Уильямом А. Годдардом III и их коллегами в Калифорнийском технологическом институте . Одним из его применений является моделирование молекулярной динамики . В то время как традиционные силовые поля не способны моделировать химические реакции из-за необходимости разрыва и образования связей (функциональная форма силового поля зависит от того, определены ли все связи явно), ReaxFF избегает явных связей в пользу порядков связей , что позволяет осуществлять непрерывное образование/разрыв связей. ReaxFF стремится быть как можно более общим и был параметризован и протестирован для углеводородных реакций, гелеобразования алкоксисилана, образования нанотрубок, катализируемого переходными металлами, и многих передовых применений материалов, таких как литий-ионные батареи, TiO 2 , полимеры и высокоэнергетические материалы. [1]

Чтобы иметь возможность работать с разрывом и образованием связей, имея только один тип атома для каждого элемента, ReaxFF является довольно сложным силовым полем со многими параметрами. [2] Поэтому необходим обширный обучающий набор, охватывающий соответствующее химическое фазовое пространство, включая растяжения связей и углов, энергии активации и реакции, уравнение состояния, поверхностные энергии и многое другое. Обычно, но не обязательно, обучающие данные генерируются с помощью методов электронной структуры. На практике часто вычисления DFT используются в качестве прагматичного подхода, особенно с учетом того, что доступны более точные функционалы. Для параметризации такого сложного силового поля методы глобальной оптимизации дают наилучший шанс получить набор параметров, который наиболее точно описывает обучающие данные. [3]

Ссылки

  1. ^ Senftle, ​​Thomas P; Hong, Sungwook; Islam, Md Mahbubul; Kylasa, Sudhir B; Zheng, Yuanxia; Shin, Yun Kyung; Junkermeier, Chad; Engel-Herbert, Roman; Janik, Michael J; Aktulga, Hasan Metin; Verstraelen, Toon; Grama, Ananth; van Duin, Adri CT (ноябрь 2016 г.). "Реактивное силовое поле ReaxFF: разработка, применение и будущие направления". npj Computational Materials . 2 (1): 15011. Bibcode : 2016npjCM...215011S. doi : 10.1038/npjcompumats.2015.11 .
  2. ^ "The Force Field File — ReaxFF 2019.3 documentation". Программное обеспечение для химии и материалов . Получено 5 февраля 2020 г.
  3. ^ Щиголь, Ганна; Яковлев, Алексей; Трнка, Томаш; ван Дуин, Адри КТ; Верстраелен, Тун (10 декабря 2019 г.). «Оптимизация параметров ReaxFF с помощью Монте-Карло и эволюционных алгоритмов: рекомендации и идеи». Журнал химической теории и вычислений . 15 (12): 6799–6812. doi :10.1021/acs.jctc.9b00769. hdl : 1854/LU-8637024 . PMID  31657217. S2CID  204947285.

Внешние ссылки