10ファセット,1力場:水-貴金属界面に対するGAL19力場【JST・京大機械翻訳】

Clabaut Paul; Fleurat-Lessard Paul; Michel Carine; Steinmann Stephan N.

文献

J-GLOBAL ID：202002222787300309 整理番号：20A1934699

10ファセット,1力場:水-貴金属界面に対するGAL19力場【JST・京大機械翻訳】

Ten Facets, One Force Field: The GAL19 Force Field for Water-Noble Metal Interfaces

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資料名：
巻： 16 号： 7 ページ： 4565-4578 発行年： 2020年
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)

水/金属界面の構造を理解することは,表面化学から環境過程にわたる多くの分野で重要な役割を果たす。サイズ,必要な相空間サンプリング,および水/金属界面での分子の遅い拡散は,正確な力場の開発を動機づけた。5つの金属(Pt,Pd,Au,Ag,Cu)の2つのファセット(111と100)との水の相互作用を記述するために,新しい力場であるGAL19を開発し,パラメータ化した。その先行GAL17と比較して伝達性を増すために,水-金属相互作用を一対項の和として記述した。相互作用エネルギーは3つの寄与がある。(i)物理吸着は,TangとToeniesポテンシャルにより記述され,(ii)化学吸着と表面コルゲーションは,引力Gauss項に依存し,(iii)角依存性を,切断Fourier級数として明示的に含んだ。各金属表面に対して13のパラメータを用い,PBE+dDsCレベルで計算した250の水吸着エネルギーに当てはめた。GAL19の性能を,各表面に対して600以上のDFT吸着エネルギーのセットで評価し,1kcal/molだけの平均平方自乗偏差をもたらし,吸着傾向を正確に再現し,PtとPdで強く,Ag,Au,およびCuで弱かった。次に,この力場を用いて,1nsの全10表面に対する水/金属界面をシミュレーションした。構造解析は,全ての表面に対して類似の傾向を明らかにした:最初に,金属上部サイトに大部分が吸着する高密度水層と,約6Åまでの第2層であり,これは構造が少ない。PtとPd上では,第一層は表面に平坦な水で強く組織化された。ペアワイズ付加関数形は,Ag/CuとAu/Pt合金の例で示された合金上の水吸着をシミュレートすることを可能にする。水/Ag-Cu界面は,Ag反応性を悪化させるCu上に吸着される水で不規則であると予測される。反対に,Au材料へのPtの導入は水界面の構造化をもたらす。著者らの有望な結果は,GAL19を,金属界面での溶液中の反応の自由エネルギーの正確な推定に向けた第一段階として,複雑な金属/水界面の代表的サンプリングを得るための理想的な候補とする。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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計算機シミュレーション , 固-液界面

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