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J-GLOBAL ID：201902250142603942   整理番号：19A1407931

シリセン上の水の吸着への応用による大規模ハイブリッド密度汎関数計算のための適応圧縮交換演算子【JST・京大機械翻訳】

Adaptively Compressed Exchange Operator for Large-Scale Hybrid Density Functional Calculations with Applications to the Adsorption of Water on Silicene

著者 (6件)： Hu Wei (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Lin Lin (Department of Mathematics, University of California, California, United States) ,  Lin Lin (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Banerjee Amartya S. (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Vecharynski Eugene (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States) ,  Yang Chao (Computational Research Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, California, United States)
資料名： Journal of Chemical Theory and Computation  (Journal of Chemical Theory and Computation)
巻： 13  号： 3  ページ： 1188-1198  発行年： 2017年03月 
JST資料番号： W2328A  ISSN： 1549-9618  CODEN： JCTCCE  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ハイブリッド交換-相関汎関数を用いた密度汎関数理論(DFT)計算は,ナノ系の電子構造の正確な記述を提供することが示されている。しかし,このような計算は,Hartree-Fock(HF)交換演算子の構築と応用に関連する高い計算コストのために,しばしば小さなシステムサイズに制限される。本論文では,最近開発された適応圧縮交換(ACE)演算子定式化を示した。理論[2016,12,2242-2249]は数千の原子を持つナノ系に対するハイブリッド汎関数DFT計算を可能にする。ACE演算子を構築するコストは,一度占有軌道に交換演算子を適用するものと同じであるが,ハイブリッド汎関数(ACE演算子の構築後)を適用するコストは,局所および半局所交換相関汎関数から構築されたハミルトニアンを適用することに関連するものよりわずかに高い。したがって,この新しい開発は,大規模DFT計算におけるハイブリッド汎関数を用いるための計算障壁を著しく低下させる。この方法の平行平面波実現を用いて,1000原子バルクシリコン系の基底状態電子構造を30壁クロック分以下で計算でき,この方法は4000原子を含むバルクシリコン系に対して8000の計算コアを超えていることを実証した。大規模システムの処理における本方法の効率は,Ag担持二次元シリセン上の水分子の吸着特性を調べることを可能にした。著者らの計算結果は,水単量体,二量体および三量体配置がシリセン上で異なる吸着挙動を示すことを示した。特に,二量体および三量体配置における付加的水分子の存在は,物理吸着から化学吸着への遷移を誘導し,続いてAg担持シリセン上で解離した。これは電荷移動とプロトン移動過程に及ぼす水素結合の増強効果によって引き起こされる。このような水素結合自己触媒効果は,酸素還元反応と水解離のための効率的な表面触媒としてのシリセンの広い応用を有すると期待される。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 密度汎関数法 ,  電子構造 ,  触媒 ,  二量体 ,  ハミルトニアン ,  水素結合 ,  *計算 ,  水分子 ,  電荷移動 ,  *汎関数 ,  銀 ,  二次元 ,  *吸着
準シソーラス用語： ハイブリッド汎関数 ,  *シリセン , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 分子の電子構造  (BH05010Q)

タイトルに関連する用語 (8件)： シリセン ,  水 ,  吸着 ,  応用 ,  大規模 ,  密度汎関数計算 ,  適応 ,  演算子