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J-GLOBAL ID：202002285136549206   整理番号：20A0869693

連続体埋め込み線形スケーリング密度汎関数理論による電解質溶液中の大規模電子構造計算への実用的アプローチ【JST・京大機械翻訳】

Practical Approach to Large-Scale Electronic Structure Calculations in Electrolyte Solutions via Continuum-Embedded Linear-Scaling Density Functional Theory

著者 (17件)： Dziedzic Jacek (School of Chemistry, University of Southampton, United Kingdom) ,  Dziedzic Jacek (Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdansk University of Technology, Poland) ,  Dziedzic Jacek (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Bhandari Arihant (School of Chemistry, University of Southampton, United Kingdom) ,  Bhandari Arihant (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Anton Lucian (CCFE, Culham Science Centre, United Kingdom) ,  Peng Chao (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Peng Chao (Engineering Sciences, University of Southampton, United Kingdom) ,  Womack James C. (School of Chemistry, University of Southampton, United Kingdom) ,  Womack James C. (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Famili Marjan (School of Chemistry, University of Southampton, United Kingdom) ,  Famili Marjan (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Kramer Denis (The Faraday Institution, United Kingdom) ,  Kramer Denis (Engineering Sciences, University of Southampton, United Kingdom) ,  Kramer Denis (Helmut-Schmidt-University, University of the Armed Forces, Germany) ,  Skylaris Chris-Kriton (School of Chemistry, University of Southampton, United Kingdom) ,  Skylaris Chris-Kriton (The Faraday Institution, United Kingdom)
資料名： Journal of Physical Chemistry C  (Journal of Physical Chemistry C)
巻： 124  号： 14  ページ： 7860-7872  発行年： 2020年 
JST資料番号： W1877A  ISSN： 1932-7447  CODEN： JPCCCK  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： 電気化学的界面のような大きな複雑系のシミュレーションを可能にするOrder-N電子全エネルギーパッケージ(ONETEP)線形スケーリングDFTコード内の大規模密度汎関数理論(DFT)計算における周辺電解質の効果を含むハイブリッド連続原子モデルの実装を示した。このモデルは,スカラー場としての電解質イオンと分極性誘電体連続体としての溶媒を表し,両方とも量子溶質を囲んでいる。全体のエネルギー表現は,電子運動と交換相関エネルギー,全静電エネルギー,エントロピー,および周囲電解質の化学ポテンシャル,浸透圧,およびキャビテーション,分散,および反発の影響を組み込んだグランドカノニカル汎関数である。DFT計算は電解質モデルにおいて完全に自己無撞着に実行され,量子力学系と周囲の連続体環境が相互作用し相互に分極することを可能にした。高並列多重格子Poisson-Boltzmannソルバライブラリ,DL_MG,は静電問題を扱い,一般化Poisson-Boltzmann方程式を解いた。著者らのモデルは,電解質中の分子,全生体分子,またはより大きなナノ粒子集合体の処理を可能にする開放境界条件を支持する。また,周期的境界条件に対するモデルを実装し,電解質と接触する電極表面のような拡張システムの処理を可能にした。このモデルの重要な特徴は,溶質サイズの使用と,量子溶質境界近くの電解質電荷の非物理的蓄積を妨げる溶媒和-シェル-アウェアアクセシビリティ関数の使用である。モデルは少数のパラメータを持ち,ここでは実験的平均活量係数に対するそれらの較正を実証した。また,炭酸エチレン溶媒中のグラファイトアノードとLiPF_6電解質間の界面の1634原子モデルの模範的シミュレーションを示した。Li原子がグラファイトスラブの反対端にインターカレートされている場合と溶液中の場合を比較し,Liイオン電池における基本プロセスのシミュレーションにおけるモデルの潜在的応用を実証した。Copyright 2020 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： イオン ,  エントロピー ,  界面 ,  分極 ,  誘電体 ,  計算機シミュレーション ,  リチウム ,  グラファイト ,  溶媒和 ,  *汎関数 ,  境界条件 ,  静電エネルギー ,  *電解質 ,  溶質 ,  *密度汎関数法 ,  ナノ粒子

分類 (2件)： コロイド化学一般  (CB11010C) ,  溶液論一般  (CB05010Z)

タイトルに関連する用語 (8件)： 連続体 ,  埋め込み ,  線形 ,  スケーリング ,  密度汎関数理論 ,  電解質溶液 ,  大規模 ,  電子構造計算