1987年美国堪萨斯大学物理与天文学系R.A. Murray等人000计算了硅酸钠玻璃(Na2O)x(SiO2)1−x 的电子结构,包含该系统的态密度、分波态密度、单电子态的局域化和有效价电荷。论文发表在Journal of Non-Crystalline Solids期刊上。该论文是目前已找到的最早计算硅酸盐体系电子结构的论文。
1999年J. C. G. Pereirapart1,part2基于从头算开始研究硅酸盐体系中的复杂团簇。
2000年英国伯贝克学院和伦敦大学学院的D. Alfè团队000基于从头算分子动力学模拟研究了溶解在固体和液体铁中的轻元素的化学势,论文发表在Nature期刊上。
2002年英国伦敦大学学院物理与天文学系的M.J Gillan团队000基于ab initio 技术计算地球固体内核和液体外核中主要候选杂质元素(S、O 和 Si)的化学势。论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
2003年日本新日本制铁公司的K.Iwata等人000提出了利用基于密度泛函理论的第一性原理计算来预测无限稀Si溶液中溶质元素的活度系数和相互作用参数的方法。论文以题目Prediction of thermodynamic properties of solute elements in Si solutions using first-principles calculations发表在Acta Materialia期刊上。该团队2012年在MMTB上发表了类似论文。
2004年英国贝尔法斯特女王大学的Anthony T. Paxton团队000基于vasp研究了微量杂质Bi引发的铜脆化机理,论文发表在Nature上。
2004年美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室Christopher J. Mundy团队000基于CPMD进行了水液-汽界面的从头算分子动力学研究,论文发表在Science期刊上。
2005年英国伦敦大学学院的Dario Alfè团队000基于第一性原理计算绘制了 MgO 熔化曲线,论文发表在PHYSICAL REVIEW LETTERS期刊上。
2006年英国伦敦大学学院的Antonio Tilocca团队000基于DL_POLY和Quantum-ESPRESSO进行45S5 生物活性硅酸盐玻璃的 Ab Initio 分子动力学研究,利用 CPMD 模拟的准确性来深入了解短程结构并分析该生物材料的振动和电子特性。该作者研究方向为生物活性玻璃从头算研究,注意关注该作者文章。 该作者的模拟体系为SiO2-Na2O-CaO-P2O5,模拟的原子数为,
The final configuration was then used as a starting point for the CPMD simulation. CPMD runs at constant volume were carried out with use of the CP code included in the Quantum-ESPRESSO package
2006年英国伦敦大学学院的S. Ostanin团队000基于从头算研究了氩在高压和高温下在铁水中的溶解度。论文发表在Geophysical research letters期刊上。
2006年美国加州大学的Yong Jiang团队000提出了一种从第一原理预测稀二元固溶体中活度系数的方法,并将其应用于镍中的铝。论文发表在Scripta Materialia期刊上。题目为Activity coefficients for dilute solid solutions of Al in Ni。
2009年中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室的Yigang Zhang团队000基于vasp进行了两相从头算分子动力学模拟,研究了Si和O在液态铁和硅酸盐熔体之间的分配,论文发表在Geophysical Research Letters.
2009年Rodolphe Vuilleumier等人000基于CPMD进行天然硅酸盐熔体的计算机建模:我们可以从ab initio模拟中学到什么,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2009年英国伦敦纳米技术中心的Dario Alfè000基于两相从头算分子模拟研究了固液界面温度,即地球内核边界的温度:来自第一性原理共存模拟的高压铁熔化,论文发表在PHYSICAL REVIEW B期刊上。
2010年吉林大学的Dong Han等人000基于vasp研究了二氧化硅的取代掺杂特性。掺杂剂包括来自第 III 族、第 V 族和第 VII 族的一系列元素。论文发表在PHYSICAL REVIEW B期刊上。
2011年Alfonso Pedone团队000基于Quantum-ESPRESSO package软件对SiO2-Na2O-P2O5-CaF2-CaO生物玻璃体系进行从头算分子动力学模拟,论文发表在JPCB上。
2011年英国伦敦大学的Antonio Tilocca团队000进行了生物活性玻璃中的氟环境的ab Initio分子动力学模拟研究,论文发表在JPCB期刊上。
2012年意大利的Alfonso Pedone团队000基于第一性原理计算和固态核磁共振光谱进行了含氟生物活性玻璃结构的研究,论文发表在Journal of Materials Chemistry期刊上。
2012年中国科学院地质与地球物理研究所地球深部重点实验室的Yigang Zhang团队000基于vasp进行了两相共存第一性原理分子动力学 (MD)模拟,以研究碳和其他轻元素在金属和硅酸盐熔体之间的分配。论文发表在PNAS期刊上。
2012年日本新日铁的Tooru Matsumiya000基于vasp进行了硅熔体中溶质的活度系数和相互作用参数的估计,论文发表在MMTB上。这是一篇很重要的论文,因为这篇论文中通过vasp计算出了一些无法手工计算的统计热力学参量,并将其应用到活度的计算中。论文以题目Estimation of Activity Coefficients and Interaction Parameters of Solutes in Silicon Melts发表在MMTB上。
2013年德国地球科学研究中心Volker Haigis团队000基于cp2k的QS模块进行了硅酸盐熔体中Y的分子动力学模拟及其对微量元素分配影响的研究,论文使用基于经典MD的方法直接计算CaO-Al2O3-SiO2系统中熔体对之间的微量元素分配,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2013年中国科学技术大学地球与空间科学学院,中国科学院地幔材料与环境重点实验室的Fang Huang团队000基于Quantum Espresso进行了石榴石、斜辉石、斜方辉石和橄榄石之间平衡镁同位素分馏的第一性原理计算:对镁同位素温度测量的影响。论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
2013年德国GFZ 德国地球科学研究中心的Piotr M. Kowalski团队000基于CPMD软件包进行高温和高压下矿物和含水流体之间平衡硼同位素分馏的从头算预测,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2013年西班牙马德里材料科学研究所E.R. Hernández团队000基于vasp进行了将水掺入下地幔钙钛矿:第一性原理研究,论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
2013年伦敦大学学院的Devis Di Tommaso团队000基于DL_POLY和Quantum-ESPRESSO 软件包 4.0.1 版中包含的 Car-Parrinello代码模拟三元P2O5-CaO-Na2O磷酸盐玻璃从熔体到固体非晶材料的结构演变,论文发表在Journal of Materials Chemistry B期刊上。
2013年韩国科学技术高等研究院的Geun-Myeong Kim等人000基于vasp研究了界面键合和缺陷对Si/SiO2界面硼扩散的影响,论文发表在Journal of Applied Physics期刊上。
2014年上海交通大学的孙宝德团队019基于vasp进行了TiB2(0 0 0 1)表面与Al熔体固液界面电子结构的从头算研究,论文发表在
Journal of Alloys and Compounds期刊上。
2014年美国威斯康星大学麦迪逊分校D. Morgan团队000基于lammps和vasp计算了含Cr溶质的熔融氟化物盐,论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。
2014年美国的Dane Morgan团队008基于lammps和VASP计算了LiCl-KCl熔盐体系,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2014年中国科学技术大学地球与空间科学学院的黄方团队000基于Quantum espresso软件进行地幔矿物中平衡硅同位素分馏的第一性原理计算研究,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2014年日本同步辐射研究所的Shinji Kohara团队000基于高能 X 射线衍射测量和基于cp2k的DF-MD 模拟研究了极易碎液体的原子和电子结构,论文发表在nature communication上。初始原子配置是通过反向蒙特卡罗 (RMC) 模拟创建的,该模拟具有 18.98 Å 立方体中 501 个原子的高能 X 射线衍射数据(实验密度,每 Å3 为 0.0733 个原子)。使用了 RMC++ 程序代码。 Born-Oppenheimer MD 模拟是使用 Nóse-Hoover 恒温器进行的,时间步长为 2 fs(初始化)和 1 fs(数据收集)。 该系统在 3,100 K(—2,800 °C)下模拟,总共 30 ps,其中最后 10 ps 用于数据收集。相应的原子均方位移清楚地显示出液体行为(扩散)。
2014年伦敦大学的Jamieson K.Christie团队000基于cp2k的QS模块进行与在生物活性磷酸盐玻璃中掺入氟相关的结构变化的从头算分子动力学模拟,论文发表在Biomaterials。 MD 运行从 NVT 系综中的初始准随机配置在2500K开始,直到模型很好地平衡,这通过计算实际和均方原子位移得到证实。这通常需要 20 ps 的 MD 模拟时间。然后,每个模型在 NVT 集合中在以下每个温度下运行 10 ps:2200 K、1900 K、1600 K、1300 K、1000 K、750 K 和 500 K,然后在 NVT 集合中运行 20-25 ps NVT 集合在 300 K。
2015年上海应用物理研究所Jianxing Dai000等人基于cp2k进行了纯熔融ThF4和ThF4–LiF–BeF2熔体结构的分子动力学研究。
2015年美国威斯康星大学-麦迪逊分校Dane Morgan团队000基于lammps和vasp进行了“熔盐中的氧化还原条件和溶质行为:第一性原理分子动力学研究”,论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。
2015年法国的Romain Dupuis团队000基于Quantum-Espresso包进行了液体中硅同位素的分馏:构型无序的重要性研究,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2016年中南大学的Xiaojun Lv团队000基于CASTEP进行Na3AlF6熔盐的第一性原理分子动力学研究,论文发表在
Journal of Fluorine Chemistry期刊上。
2016年中南大学的Xiaojun Lv团队000基于DL_POLY和CASTEP进行Na3AlF6–Al2O3熔盐结构和输运特性的分子动力学研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2016年上海应用物理研究所Jianxing Dai000基于cp2k进行了LiF-BeF2熔盐中局部结构的结构和振动光谱的第一性原理研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2016年美国密苏里大学Wai-Yim Ching团队团队000基于vasp研究了无定形沸石咪唑酯骨架 (a-ZIF) 的连续随机网络模型的结构和电子特性,论文发表在JPCC上。
2016年英国伦敦大学的Konstantinos Konstantinou团队000基于cp2k进行(SiO2)57.5–(B2O3)10–(Na2O)15–(CaO)15–(MoO3)2.5和(SiO2) 57.3–(B2O3)20–(Na2O)6.8–(Li2O)13.4–(MoO3)2.5体系的核废料玻璃中钼的局部原子结构从头算分子动力学模拟研究,论文发表在PCCP上。
2016年德国地球科学研究中心的Georg Spiekermann团队000基于CPMD进行从头分子动力学研究超临界 H2O-SiO2流体的结构和动力学特性,论文发表在Chemical Geology。 Si-O键自相关函数显示平均 Si-O 键寿命在3000K 时为 26ps, 在2400K时飙升至200 ps。体系大小分别为 192 原子和 96 原子。
2016年美国西北太平洋国家实验室的Wooyong Um团队000基于cp2k进行了玻璃废料中放射性锝的AIMD,锝固定化对于放射性废物管理和环境修复至关重要,论文发表在nature communications期刊上。
2016年日本东北大学的Akihiko Hirata团队000基于cp2k研究了非晶一氧化硅的结构,论文发表在nature communication
2016年澳大利亚墨尔本大学的Maoyuan Liu000基于中子散射和密度泛函(vasp)进行了从原子结构到过剩熵:CaO−Al2O3−SiO2熔体的中子衍射和密度泛函理论研究,论文发表在Journal of Physics: Condensed Matter期刊上。
2017年英国伦敦大学的Konstantinos Konstantinou 014在其博士学位论文中基于cp2k等软件进行了多组分硅酸盐玻璃结构、动力学和电子特性的模拟计算研究。
2017年湖南大学Huiqiu Deng团队000基于CP2K中的Fist(分子动力学模拟)模块计算了LiF-BeF2-ThF4熔盐输运特性,并未涉及到量子化学或第一性原理计算,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2017年上海大学的Xuejiao Li000基于vasp模拟熔融LiCl-KCl共晶U3+配位结构的动态波动,论文发表在JPCA上。
2017年上海大学的Liuming Yan团队000基于lammps和vasp模拟了LiCl-KCl共晶中UCl3,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2017年美国的Jincheng Du团队000基于vasp计算了晶化锂硅酸盐玻璃的结构和电子性质,论文发表在JPCB上。
2017年美国密苏里大学Wai-Yim Ching团队000基于vasp计算了单一和混合碱硅酸盐玻璃结构和性能,论文发表在JPCA上。
2017年德国地球科学研究中心的Sandro Jahn团队000基于CP2K的QS模块研究了硅酸盐熔体之间的微量元素分配,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2017年德国地球科学研究中心的Sandro Jahn团队000基于cp2k的QS模块金属和硅酸盐熔体之间的镍分配,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2017年中科大Fang Huang团队000基于Quantum Espresso进行浓度对碳酸盐矿物中镁钙同位素平衡分馏的影响:第一性原理计算的启示研究,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2017年英国伦敦大学的J. K. Christie团队000基于GULP软件拟合Buckingham势,DLPOLY代码进行分子模拟,CP2K进行第一性原理计算研究锶夹杂物对磷酸盐基玻璃生物活性的影响。论文并未说明所采用的具体基组和泛函。 The models were then run in an NVT ensemble at 2500 K for 20 ps, before being cooled in a series of runs in NVT ensembles of length 10 ps, decreasing the temperature by about 300 K in each run, corresponding to a cooling rate of ∼30 K/ps. The models were then run in an NVT ensemble at 300 K for ∼40–50 ps, the final two-thirds of which formed the production run.
2017年美国俄亥俄州立大学的Jinsuo Zhang团队000基于vasp进行液态钠中镧系元素的从头算分子动力学研究,论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。
2017年哈尔滨工业大学的Yuelei Bai团队000基于CASTEP进行了三元层状硼化物 MoAlB 的密度泛函理论见解研究,论文计算了DOS,论文发表在Acta Materialia期刊上。
2017年美国加利福尼亚州伯克利市劳伦斯伯克利国家实验室的Lin-Wang Wang团队000基于从头算研究了c-Si/a-SiO 2界面原子结构对其能带排列的影响,论文发表在PCCP期刊上。
2018年中南大学的Xiaojun Lv团队010基于IPMD和FPMD研究了LiF-NaF-AlF3熔盐离子结构和输运性质,使用的软件为Dl_poly和CASTEP,论文发表在Chemical Physics Letters上。
2018年上海应用物理研究所Jian-Xing Dai009基于cp2k研究了LiCl-KCl熔盐中铀离子局域结构和输运性质,该论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。
2018年澳大利亚卧龙岗大学Hongtao Zhu团队000基于vasp研究了硅酸钠在铁表面高温吸附解聚机理的第一性原理研究,论文发表在JPCC期刊上。
2018年法国的Marc Blanchard团队000基于Quantum ESPRESSO进行了锌与矿物之间的平衡同位素分馏第一性原理计算,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2018年法国的Etienne Balan团队000基于QUANTUM ESPRESSO软件进行碳酸盐中结构硼与含水硼酸和硼酸盐离子之间的理论同位素分馏研究,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2018年英国帝国理工学院的Nick Quirke团队000基于cp2k在 B3LYP/6-31G** 理论水平上使用了从头分子动力学和密度泛函理论 (DFT) 计算来评估聚合物纳米复合材料许多代表性界面处多余电子的能量和定位。这些建模界面是通过将液态水与聚乙烯和二氧化硅的无定形板组合而成的。论文发表在PCCP上。
2018年华盛顿州立大学的S. Banerjee团队000基于cp2k的QS模块进行了Na2S+SiS2玻璃电解质中结构和Na+离子传输的分子动力学建模,论文发表在JPCB上。熔体淬火技术包括将系统初始加热到3000K的高温,并将熔体在此温度下保持100fs以随机化熔体。然后以10^14K/s的非常高的淬火速率将熔体淬火至室温。淬火玻璃在室温下在NVT(恒定原子数、体积和温度)集合下平衡10ps,然后生产运行30ps。对于生产运行,平衡期间的时间步长分别为0.1和1fs。
2018年华东理工大学的Yun Ding000基于cp2k的QS模进行稀释浓度NaCl溶液的从头算分子动力学研究,详细研究了结构、动力学和电子特性。论文发表在Computational and Theoretical Chemistry期刊上。
2018年北京科技大学先进金属与材料国家重点实验室Laiqi Zhang团队000基于vasp进行液态锌的动力学和热力学性质:从头分子动力学研究,论文发表在Computational Materials Science。
2019年美国威斯康星大学的Jianqi Xi团队000基于lammps和vasp研究熔盐中Si, C, 和 SiC 的腐蚀。
2019年中南大学的Hongliang Zhang团队000基于CASTEP模块进行KF-NaF-AlF3熔盐体系的第一性原理分子动力学研究,论文发表在Chemical Physics Letters期刊上。
2019年中南大学的Hongliang Zhang团队000基于CASPTEP模块进行Na3AlF6熔盐离子结构和电子性质的第一性原理分子动力学模拟,论文发表在Chemical Physics Letters期刊上。
2019年美国加利福尼亚大学De-en Jiang团队011基于vasp研究了UCln–NaCl(n=3,4)熔盐体系,论文发表在ACS Applied Energy Materials。
2019年中南大学的Xiaojun Lv团队007基于IPMD和FPMD研究了KF-NaF-AlF3熔盐的离子结构和传输特性,使用的软件为Dl_poly和CASTEP,论文发表在PCCP上。
2019年美国的Fei Wu012基于AIMD阐明熔融MgCl2–KCl混合物中简单电荷交替之外的离子相关性,论文发表在The Journal of Physical Chemistry Letters。
2019年Jicheng Guo000基于vasp研究了熔融LiCl-Li溶液的流体结构,论文发表在JPCB上。
2019年美国密苏里大学Wai-Yim Ching团队000基于vasp研究了新型仿生水泥中硅铝石晶体与二氧化硅结合肽的界面相互作用,论文发表在ACS Combinatorial Science上。
2019年上海应用物理研究所的Jianxing Dai团队000基于cp2k的Fist模块进行了熔融AF-ThF4体系(A+ = Li+、Na+和K+)的微观结构和宏观热物理性质的理论评估研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2019年美国俄亥俄州立大学Dale Igram团队000基于vasp研究了三元玻璃状硫属化物材料 Ag20Ge28Se52的结构、电子、振动和离子动力学特性。论文发表在Journal of Non-Crystalline Solids期刊上。模型是通过在 2500 K 下形成平衡液体 12 ps,然后在 10 ps 内从 2500 K 淬火到 1500 K,然后在 1500 K 下平衡 6 ps,并在 12 ps 内从 1500 K 淬火到 300 K 来构建的并在 300 K 下平衡 20 ps。
2019年美国华盛顿州立大学的S. Banerjee团队000基于cp2k的QS模块通过从头分子动力学研究 Na2S + P2S5玻璃电解质的结构及其对 Na+ 离子电导率的影响。论文发表在Solid State Ionics期刊上。熔体淬火技术包括将系统初始加热到 1500K 形成熔体,并将熔体在此温度下保持 10 秒以随机化熔体。 然后,我们以 10^14K/s 的非常高的淬火速率将熔体淬火至室温。 我们最初在 NPT(恒定原子数、压力和温度)集合下在室温 (300K) 下平衡淬火玻璃 100ps,以达到平衡密度。 然后该系统在 NVT(恒定原子数、体积和温度)集合下在 300K 下进一步平衡 100ps,以去除淬火过程中的任何残余应力。 最后,我们通过分析系统在 NVT 集合下 40ps 的生产运行轨迹来分析所有结构和离子传输特性。
2019年俄罗斯叶卡捷琳堡高温电化学研究所Dmitry Zakiryanov团队000基于cp2k的QS模块进行熔融卤化铅 PbX2 (X = Cl, Br, I) 的局部结构和振动特性的从头算分子动力学模拟研究,论文发表在Computational and Theoretical Chemistry期刊上。For each system the calculation was carried out in the NVT ensemble at two temperatures: 800 and 900 K for lead chloride, 700 and 800 K for bromide and iodide. Temperatures were chosen to be near the melting points as well. In addition, in order to establish the influence of the system size on the results, we performed simulations for systems with 72 and 108 atoms (24 and 36 PbX2 formula units, respectively). The calculations were performed with a time step of 5 fs. The simulation time was 50 ps for the Pb24X48 systems. Since the machine time required increases drastically along with the number of electrons, the simulation of the Pb36X72 systems was carried out for 25 ps.
2019年法国巴黎索邦大学Elsa Desmaele团队000基于cp2k研究熔融碳酸盐的原子模拟:Li2CO3-Na2CO3-K2CO3系统的热力学和传输特性,论文发表在The Journal of Chemical Physics期刊上。
2020年上海交通大学的Baode Sun团队000采用vasp通过从头算分子动力学(AIMD)模拟研究了熔融NiRe和NiAlRe合金中的元素相互作用和局部结构。论文以Element interactions and local structure in molten NiRe and NiAlRe alloys: Implications for the aggregation and partition of Re为题目发表在Acta Materialia期刊上。
2020年美国宾夕法尼亚州立大学的Jianbo Ma团队000采用从头算分子动力学 (AIMD) 来研究Ba-Bi液体的特性,采用vasp进行具有强有序趋势的Ba-Bi液体中缔合物的从头算分子动力学探索。论文以An ab initio molecular dynamics exploration of associates in Ba-Bi liquid with strong ordering trends为题目发表在Acta Materialia期刊上。
2020年美国路易斯安那州立大学地质与地球物理系的Haiyang Luo团队000
,基于vasp进行硅酸盐熔体中扩散型镁同位素分馏的第一性原理计算,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2020年重庆大学的Chenguang Bai团队000基于CASTEP模块对CaO-SiO2-Al2O3三元渣体系的电子结构和物理性质进行第一原理研究,论文发表在Journal of Non-Crystalline Solids期刊上。论文中中采用态密度分析、电子密度差(EDD)和Mulliken布居分析。
2020年法国的François-Xavier Coudert团队001基于cp2k研究了CdSe量子点玻璃,论文发表在JACS上。
2020年加州大学戴维分校的Qing-Zhu Yin团队000基于vasp第一性原理分子动力学研究了硅酸盐熔体和铁水之间的镁分配:对地核早期热历史的影响。论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
2020年美国的Richard C. Remsing002基于cp2k研究了液态硅中的动态共价键,论文发表在JPCB上。
2020年日本的Takahiro Ohkubo005基于FEMTECK分子动力学模拟研究了70Li2S-30P2S5玻璃中的传导机制,并与Li7P3S11晶体进行了比较,论文发表在ACS Applied Materials & Interfaces。
2020年美国的Claudio J. Margulis团队000基于cp2k的Fist模块研究了熔融的MgCl2及其与KCl的混合物中短、中阶序的温度依赖性,论文发表在JPCB上。
2020年加州大学的De-en Jiang团队000基于cp2k中的极化离子模型(PIM)来研究NaCl-UCl3熔盐体系,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2020年华东理工大学的Guimin Lu000基于vasp进行了熔融MgCl2局部结构和热力学性质的第一性原理分子动力学模拟研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids。
2020年华东理工大学的Guimin Lu团队000基于vasp进行了液态MgCl2-KCl中成分依赖的微观结构演变:第一性原理分子动力学研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。The initial configurations were generated by packing ions randomly into given simulation cells using the Packmol code. Cells containing 140 atoms were prepared and their volumes were primarily estimated by the experimental density at a particular temperature. Each of the simulation cells was launched at 2000 K to initially equilibrate the initial configurations. It was feasible to create converged liquid structures from high-temperature calculations within timescales of up to 10 ps at 2000 K with FPMD. RDFs showed that randomly placed ions by Packmol were arranged in the form of ordered states. Then the high-temperature liquids were quenched at a rate of 180 K/ps to 1073 K.
2020年华东理工大学的Yun Ding000基于cp2k进行水-离子相互作用的第一性分子动力学研究:以稀释的 CsI 溶液为例,论文发表在Chemical Physics Letters期刊上。
2020年南京大学的Xiandong Liu团队000基于cp2k研究了Zr4+/Hf4+/Nb5+/Ta5+在硅酸盐熔体中的配位,论文发表在Chemical Geology。
2020年南京大学南京大学的刘显东团队000基于cp2k中的QS模块进行了氯化锡 (IV) 挥发过程中的锡同位素分馏:实验室实验和量子力学计算研究,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2020年上海应用物理研究所的Xuejiao Li团队000基于vasp使用FPMD模拟深入了解熔融MgCl2-NaCl-KCl与杂质水的动态相互作用,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。The detailed simulation process is as follows: First, 10,000 steps of simulations are carried out using the NVT ensemble with a Nosé thermostat to bring the system to a specified temperature of 773 K. The integration time step is set to 1 fs for each molten hMNK system. Then, another 5000 steps of simulations are conducted in NPT ensemble with a step time of 1 fs to optimize cell volumes using Langevin thermostat by the method of Parrinello and Rahman. Each equilibrium cell volume (V) in Table 1 is evaluated from the average value of last 3000 steps and used as an input of the following NVT simulations. Finally, the reproductive FPMD simulations within NVT ensemble are conducted for 10 ps with the same step time.
2020年美国密苏里大学Wai-Yim Ching团队000基于vasp进行了单一和离子交换碱铝硅酸盐玻璃水解效应的从头算研究,论文发表在JPCB上。
2020年越南的Ngoc Lan Mai等人000基于cp2k模拟阐明了四乙基铵在硅酸盐缩合反应中的作用,论文发表在JPCB上。
2020年爱沙尼亚的Vladislav B. Ivaništšev团队000基于cp2k模拟研究了石墨烯-离子液体界面电位降,论文发表在JPCC上。
2020年加拿大的Christopher I. Maxwell团队000基于cp2k进行熔融锂、钠和硝酸钾的可极化原子间电位的开发,论文发表在JPCB上。
2020年德国的Ashour A. Ahmed团队000基于cp2k研究了针铁矿-水界面处pH值和磷酸盐结合之间相互作用的分子水平图,论文发表在PCCP上。
2020年美国华盛顿州立大学的Maxime Pouvreau团队000基于cp2k研究了碱性溶液中Al3+二聚化的机理,论文发表在Inorganic Chemistry期刊上。
2020年澳大利亚卧龙岗大学A. Kiet Tieu团队000基于VASP研究了Fe2O3滑动界面上碱金属硼酸盐的结构响应:碱金属阳离子的影响,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2020年澳大利亚卧龙岗大学A. Kiet Tieu团队000基于vasp研究了由硅酸钠玻璃润滑的滑动氧化铁表面的摩擦化学,论文发表在Applied Surface Science期刊上。
2020年澳大利亚卧龙岗大学Hongtao Zhu团队000进行了硼酸盐与氧化铁界面高温物理化学相互作用的从头算研究,论文发表在Chemical Physics期刊上。
2020年中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室的Zhigang Zhang团队000基于机器学习和vasp进行地球核心条件下固态铁和液态铁之间硫的分配:来自具有机器学习势的原子模拟的约束,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2020年澳大利亚英联邦科学工业研究组织(CSRIO)的Yuan Mei团队000基于原位同步加速器XAS实验和cp2k的QS模块研究了硫在热液流体中钼传输中的作用,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2020年美国杨百翰大学的Benjamin A. Frandsen团队000基于cp2k研究了熔盐 (LiF) 0.465 (NaF) 0.115 (KF) 0.42 (FLiNaK) 的结构,论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。
2020年俄罗斯叶卡捷琳堡高温电化学研究所Irina D. Zakiryanova团队000基于cp2k进行 YbCl3-KCl 和 Yb2O3-YbCl3-KCl 离子熔体的从头算分子动力学模拟和拉曼光谱研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2020年俄罗斯叶卡捷琳堡高温电化学研究所Zakiryanov, Dmitry团队000基于cp2k的QS模块进行了熔融卤氧化铅 Pb3O2X2 (X = Cl, Br, I) 的从头算分子动力学模拟,论文发表在Physics and Chemistry of Liquids期刊上。
2020年美国橡树岭国家实验室的Santanu Roy000基于cp2k的QS模块计算了熔融碱金属氯化物盐的结构和动力学,论文发表在PCCP期刊上。To provide the best possible initial configuration for these runs, we first equilibrated 149 ion pairs in the NPT ensemble at 1 bar using the PIM. We then selected an equilibrated configuration from the NPT trajectory for which the density coincided with the experimental one and used it as initial structure for subsequent AIMD.
2020年美国斯坦福大学的Thomas P. Devereaux团队000基于vasp研究SiO2锂化的从头算分子动力学研究, 论文发表在Chemical Physics Letters。
AIMD calculations were performed at high temperatures, in particular 900 K, 1050 K, 1200 K, 1350 K and 1500 K. Substantial mixing of Li with the Si and O atoms in SiO2 can be observed at these high temperatures after -6000 AIMD time steps, where each step is 1.5 fs.
2020年意大利Abdus Salam理论物理中心的Emiliano Poli团队000基于cp2k研究了铝硅酸盐和铝锗酸镁橄榄石纳米管的端接效应:密度泛函理论研究,论文发表在crystals期刊上。
2020年德国波恩大学的Barbara Kirchner团队000基于cp2k从 Ab Initio 分子动力学看成分和水含量对氯化胆碱/乙二醇深共熔溶剂的影响,论文发表在JPCB期刊上。
2020年美国圣母大学的Edward J. Maginn团队000基于cp2k和lammps研究了深共熔溶剂乙炔的液体结构和输运性质,论文发表在JPCB期刊上。
2020年英国布里斯托尔大学的David M. Sherman团队000基于cp2k的QS模块研究了 海相铁锰结壳中 Cu 的同位素不平衡:来自 Cu 同位素分馏对水钠锰矿吸附的 ab initio 预测的证据,论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
2020年南方科技大学的Yang-Gang Wang团队000基于cp2k进行了Mn-N4/C 单原子催化剂上氧还原反应的机理洞察:溶剂环境的作用,论文发表在JPCC期刊上。
2020年西班牙巴斯克大学的Elixabete Rezabal团队000基于cp2k研究了离子液体对木质素的溶剂化:阳离子的作用,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2020年西北农林大学的Hanzhong Jia团队000基于cp2k对锑 (V) 溶液化学的原子级理解:第一性原理分子动力学模拟的见解,论文发表在Inorganic Chemistry期刊上。
2020年俄罗斯莫斯科大学的Olga A. Syzgantseva团队000基于cp2k从第一性原理对聚合物金属交联的结构洞察:钙-聚甲基丙烯酸案例研究,论文发表在Polymer期刊上。
2020年美国加州大学Riccardo Dettori团队000基于cp2k研究深地球条件下水溶液中的二氧化碳、碳酸氢根和碳酸根离子,论文发表在PCCP期刊上。
2020年瑞士苏黎世大学化学系的Vladimir V. Rybkin团队000基于cp2k研究了溶剂化电子还原水性二氧化碳的机理,论文发表在JPCB期刊上。
2020年印度理工学院的Amalendu Chandra团队000基于cp2k进行了碘酸盐离子溶剂化壳中水的动力学:Born-Oppenheimer 分子动力学研究,论文发表在JPCB期刊上。
2020年法国雷恩大学的Siham Kamali-Bernard团队000基于cp2k进行了水-硅酸三钙界面质子转移的从头算分子动力学描述,论文发表在
Cement and Concrete Research期刊上。
2021年日本名古屋工业大学的Tomoyuki Tamura团队021基于DL_POLY和vasp研究了硅磷酸盐玻璃中质子和钠离子的扩散:基于第一性原理分子动力学模拟的见解,论文发表在PCCP上。
2021年北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心的Lijun Wang团队000基于vasp进行溶解 S 的液态 FeO-SiO2 硅酸盐体系的Ab Initio分子动力学模拟,论文发表在MMTB期刊上。
2021年中南大学的Hesong Li006基于vasp5.2.11模拟了高硅含量Na3AlF6–Al2O3–SiO2熔盐体系,论文发表在ACS Omega上。
2021年麻省理工学院的Boris Khaykovich团队000基于vasp研究熔融 NaCl-CrCl3 盐的复杂结构:Cr-Cl八面体网络和中序,论文发表在ACS Applied Energy Materials期刊上。
2021年美国佐治亚理工学院的Jacob Startt团队000基于vasp进行了吸附盐对镍 (100) 表面 Cr 偏析影响的从头算研究,论文发表在
Applied Surface Science期刊上。
2021年日本的Takahiro Ohkubo等人003基于FEMTECK研究了硼硅酸锂玻璃的结构和动力学,论文发表在JPCC上。
2021年法国巴黎萨克雷大学的Hicham Jabraoui等人004基于CPMD和vasp进行了“对控制硼硅酸盐玻璃-水界面事件的原子洞察”研究,论文发表在JPCC上。
2021年Luigi Giacomazzi000在JPCC上发文“碱磷酸盐玻璃中的顺磁本征点缺陷:解开P3中心原点和局部环境影响”,对作为碱性磷酸盐玻璃代表的P2O5和Na2O-P2O5 玻璃中的固有顺磁点缺陷进行了第一性原理研究。
2021年浙江大学的Haiming Gong023基于vasp从头算分子动力学模拟研究了SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O硼铝硅酸盐玻璃体系的结构性质和电子性质,论文发表在JACE上。
2021年华中科技大学的Xiaowei Liu团队000基于vasp进行了银改性硅酸钒吸附元素汞的机理研究,论文发表在Journal of Hazardous Materials。
2021年美国的Katie A. Maerzke团队000进行了CuCl在高温水蒸气中的第一性原理模拟,论文发表在JPCB期刊上。
2021年加州大学的Mark Asta团队017基于lammps和vasp进行了熔融氟化盐中铬溶剂化的从头算模拟研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2021年英国剑桥大学的Thomas D. Bennett团队000基于cp2k中的QS模块研究了混合有机-无机钙钛矿的熔化,论文发表在Nature Chemistry期刊上。
2021年南京大学的刘显东团队000基于cp2k中的QS模块进行了水热条件下氯化锡 (II) 形态和平衡锡同位素分馏的第一性原理研究,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta。
2021年南京大学的Hai-Zhen Wei团队000研究了硼配位和 B/Si 排序控制矿物、熔体和流体之间的平衡硼同位素分馏,论文发表在Chemical Geology,这篇论文中对同位素的平衡分馏以及从头算模拟进行了大量的综述,注意检索。
2021年澳大利亚卧龙岗大学的A. Kiet Tieu团队000基于vasp进行了氧化铁表面杂质增强粘附和石墨烯润滑性的第一性原理研究,论文发表在JPCC期刊上。
2021年中国科学院大学计算地球动力学重点实验室Yongbing Li团队000基于Quantum Espresso进行铜矿物中铜同位素的平衡分馏:第一性原理研究,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2021年中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室Yun Liu团队000基于vasp进行了平衡溴同位素分馏的第一性原理计算,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2021年南京大学地球科学与工程系Hai-Zhen Wei团队000基于CASTEP模块进行氯同位素地幔异质性:理论第一性原理计算的限制研究,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2021年法国的S. Rabin团队000基于Quantum Espresso进行了岩浆温度下含铁矿物之间铁和硅同位素分馏的第一性原理计算:第二原子邻居的重要性,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。
2021年美国西北太平洋国家实验室的Manh-Thuong Nguyen团队000基于cp2k中的QS模块进行了(K,Li)Cl 和 (K, Na)Cl 熔盐混合物中热力学和传输特性的从头算分子动力学评估,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。该论文中基于平均力势来评价PMF平均力势来评价阴阳离子的解离能。
2021年美国普林斯顿大学的Anirban Mondal000基于cp2k研究了碳酸盐-氢氧化物电解质中传输机制的第一性原理建模,论文发表在JPCC期刊上。为了在 923.15 K 下获得预先平衡的配置,我们首先使用 GROMACS 模拟程序在P = 1 bar的NPT集合中执行经典 MD 模拟。运动方程以 0.5 fs 的时间步长进行积分。 根据 Martyna 等人的方案,系统在 1 bar 的等温-等压 (NPT) 集合中平衡 8 ps,时间常数为 250 fs。 平衡之后是在规范 NVT 集合中进行 65 ps 的生产模拟。 我们将温度设置为 923.15 K,由一组六个 Nosé–Hoover 恒温器 (30) 控制,时间常数为 100 fs。
2021年波兰克拉科夫AGH科技大学的Paweł Stoch团队000基于CPMD研究了铝-磷酸盐(Al2O3–P2O5)玻璃网络,论文中进行了Mayer的键序分析、ELF分析,论文发表在Ceramics——International期刊上。这篇论文比较重要,首先是采用了与cp2k接近的CPMD第一性原理计算方法,其次模拟体系是Al2O3–P2O5玻璃网络,最后首次在玻璃体系中进行电子结构分析,对于未来的工作有较大的借鉴意义。
2021年美国橡树岭国家实验室的Santanu Roy等人000基于cp2k的QS模块进行了MgCl2和ZnCl2熔盐的局域结构,论文发表在JPCB上。 To generate the initial structures for AIMD simulations, we performed PIM-based(35,59) 1 ns equilibrium molecular dynamics (MD) simulations for pure MgCl2 (comprising 149 Mg2+ and 298 Cl– ions) and the 50%/50% mixture of MgCl2 and KCl (comprising 100 Mg2+, 100 K+, and 300 Cl– ions) at 1073 K and 1 bar in the isothermal–isobaric ensembles (NPT). Structures with the average equilibrated densities (1.612 g cm–3 for pure MgCl2 and 1.573 g cm–3 for the mixture(35)) were extracted as initial configurations for AIMD simulations. All AIMD simulations were performed in the NVT ensemble (constant temperature and volume) using different aforementioned DFT functionals for at least 80 ps with a time step of 1.0 fs. A Nosé–Hoover chain thermostat(63,64) was set to a chain length of 3 with a velocity rescaling time constant of 1.0 ps. The first 20 ps were discarded and the remaining part of the trajectory was used for analysis.
2021年德国多特蒙德工业大学的Mirko Elbers团队000基于cp2k的QS模块进行了热液 NaCl水溶液中的离子缔合:对超临界水微观结构的影响,论文发表在PCCP期刊上。
2021年法国PSL University的Rodolphe Vuilleumier团队000基于cp2k的QS模块研究熔融碳酸盐电解槽环境中至关重要的分子和离子的溶剂化,论文发表在International Journal of Hydrogen Energy期刊上。
2021年中科大李震宇团队000基于cp2k进行水纳米液滴中羟基自由基的迁移率和溶剂化结构:Born-Oppenheimer 分子动力学研究,论文发表在PCCP上。
2021年福州大学的Lilong Jiang团队000基于cp2k和Gaussian研究深共熔溶剂通过酸碱协同作用和强氢键相互作用高效选择性分离氨,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。
2021年法国的Sylvia M. Mutisya团队000基于cp2k的QS模块进行从增强的 Ab Initio 分子动力学模拟预测硅酸盐的碳化反应机理,论文发表在MDPI旗下的Minerals期刊上。
2021年印度尼西亚卡渣玛达大学的Fajar I. Pambudi团队000基于cp2k的QS模块研究了含芳香族化合物的硫黄铁矿型沸石的结构,论文发表在Materials Today Communications期刊上。
2021年印度理工学院的Hemant K. Kashyap团队000基于cp2k的QS模块进行AIMD模拟揭示了 Reline 和 Ethaline 深共晶溶剂中CO2和SO2的不同溶剂化结构,论文发表在JPCB期刊上。
2021年美国明尼苏达大学的J. Ilja Siepmann团队000基于cp2k从第一原理模拟 PH3、AsH3和 SbH3 的汽液平衡,论文发表在JPCC期刊上。
2021年巴西利亚大学的B.J.C. Cabral团队000基于cp2k研究了碱金属原子与碳量子点相互作用的第一原理方法,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2021年瑞士苏黎世大学化学系Jinggang Lan团队000基于cp2k进行了溶剂化电子的量子动力学研究,论文发表在Nature Communications期刊上。
2021年中南大学的Hongliang Zhang团队000基于cp2k进行CaF2-2.2NaF-AlF3体系微观结构和扩散性能的从头分子动力学研究,论文发表在Chemical Physics期刊上。
2021年法国巴黎文理研究大学的François-Xavier Coudert团队000基于DL_POLY和CP2K研究了玻璃成分对 CdSe 量子点掺杂玻璃发光机制的影响,论文发表在JPCC期刊上。
cp2k态密度(DOS)计算
2012年美国加州大学的Yuan Ping等人000基于cp2k进行了用于水氧化的WO3包合物的·第一性原理研究(Tungsten Oxide Clathrates for Water Oxidation: A First Principles Study),论文发表在Chemistry of Materials。该论文被选为cp2k官网上用于投影态密度计算教学的exercises。
2015年瑞士乌普萨拉大学Rebecka Lindblad000基于CPMD和cp2k研究了CH3NH3PbX3钙钛矿的电子结构:对卤化物部分的依赖性,论文已题目Electronic Structure of CH3NH3PbX3 Perovskites: Dependence on the Halide Moiety发表在了JPCC期刊上。
2016年荷兰的拉德堡德大学000基于cp2k研究了部分和完全氢化六方氮化硼的能量、势垒和振动光谱,论文发表在PCCP上。
2022年中国工程物理研究院核物理与化学研究所的Lei Li等人000基于lammps和cp2k进行无定形二氧化硅中硅空位相关缺陷性质的第一性原理研究,论文发表在Journal of Non-Crystalline Solids期刊上。
2022年上海科技大学的Xujie Zhu000基于cp2k结合实验进行了具有锯齿形边缘的C144六角冠冕(Hexagonal Coronoid)的表面合成,论文发表在ACS Nano上。
合金熔体从头算分子模拟
2015年上海交通大学的Jiao Zhang团队000基于vasp进行从头算模拟:局部熔体结构与液态铝中 Fe、V、Ti 和 Si 的偏析行为之间的相关性,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2017年上海交通大学的Jiao Zhang团队000基于vasp进行第四周期过渡金属在液态铝中的迁移行为:从头算分子动力学研究,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2018年上海交通大学Yongbing Dai团队000基于vasp进行熔融 Ni1−xMx合金中的化学效应研究,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2018年加州大学Robert O. Ritchie团队000进行了CrCoNi 基高熵合金的熔体:来自ab initio模拟的 原子扩散和电子/原子结构研究,论文发表在AIP Applied Physics Letters期刊上。
2019年山东大学的Jingyu Qin团队000基于vasp进行液态二元 M-Si(M=Al、Fe、Mg 和 Au)合金体系的自扩散系数第一性原理分子动力学模拟,论文发表在AIP Advances期刊上。
2020年美国宾夕法尼亚大学的Jianbo Ma团队000基于vasp进行强有序Ba-Bi液体中缔合物的从头算分子动力学研究,论文发表在Acta Materialia期刊上。
2020年上海交通大学的Jiao Zhang团队000基于vasp进行金属铝液中化学效应与偏析行为的相关性研究,论文发表在Computational Materials Science期刊上。
2021年中科院金属所Xing-Qiu Chen团队000基于vasp进行 U-Nb 液态合金中的局部 Nb 簇:从头算分子动力学研究,论文发表在Nuclear Materials and Energy期刊上。
金属-有机框架玻璃结构
2020年法国PSL大学的François-Xavier Coudert团队000基于cp2k的QS模块研究金属-有机框架玻璃结构,论文发表在Chemistry of Materials期刊上。
相关文章
2011年北爱尔兰的Antonius P. J. Jansen团队000采取连续kMC的非晶格动力学蒙特卡罗(kMC)方法来研究硅酸盐低聚初始阶段的机理,论文发表在JACS上。
从头算两相分配
2009年中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室的Yigang Zhang团队000基于vasp进行了两相从头算分子动力学模拟,研究了Si和O在液态铁和硅酸盐熔体之间的分配,论文发表在Geophysical Research Letters.
MD simulations are performed in the NVT ensemble with a time step of 1 fs. Internal energy drift slope is 0.7 K/ps in the largest case, which is much smaller than fluctuations of the internal energy. Systems are generally composed of 256 atoms, with one run comprising 400 atoms to study the effect of system size (i.e., number of atoms). 1000 steps are used for scaling, ∼20000 steps for the two phases (liquid iron and silicate melt) to segregate, and another ∼35000 steps for accumulation of atom positions for composition calculations. With our current computational facilities, each run takes about 3 months to finish.
2012年中国科学院地质与地球物理研究所地球深部重点实验室的Yigang Zhang团队000基于vasp进行了两相共存第一性原理分子动力学 (MD)模拟,以研究碳和其他轻元素在金属和硅酸盐熔体之间的分配。论文发表在PNAS期刊上。
分子动力学模拟在 NVT 系综中执行,时间步长为1fs。我们的“实验电荷”由260个原子组成。起始配置是模拟单元中原子的随机分布;20,000到30,000步用于使两相(液态铁和硅酸盐熔体)分离并使系统达到平衡。在此期间,系统的总能量先下降,然后在一个平台值附近波动。然后对系统进行另外 30,000-50,000 步的模拟,以累积原子位置以进行成分计算。
2013年德国地球科学研究中心Volker Haigis团队000基于cp2k的QS模块进行了硅酸盐熔体中Y的分子动力学模拟及其对微量元素分配影响的研究,论文使用基于经典MD的方法直接计算CaO-Al2O3-SiO2系统中熔体对之间的微量元素分配,论文发表在Chemical Geology期刊上。
2017年德国地球科学研究中心的Sandro Jahn团队000基于CP2K的QS模块和FIST研究了硅酸盐熔体之间的微量元素分配,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。使用热力学积分方案来研究各种微量元素(Y、La、As)在花岗岩和辉长岩以及两种含钛熔体中的分配行为,并与实验结果进行比较。
(CP2K, PBE, GTH, DZVP, 160Ry, 100-107原子,2500K,注意其所采用的热浴方法为CSVR 热浴)
2017年德国地球科学研究中心的Sandro Jahn团队000基于cp2k的QS模块金属和硅酸盐熔体之间的镍分配,论文发表在Chemical Geology期刊上。经典分子动力学模拟获得硅酸盐熔体初始构型,模拟温度大于2500K(低于2500K不利于Si-O键断裂和形成,不利于达到平衡)。步长0.95fs,7fs for production runs ,最后5 ps用于能量和结构分析
For the silicate melts, the simulation cells contained 112 atoms of M2SiO4 with different amounts of M = Mg, Fe and Ni (see Table 1).The simulation boxes of the metal melts contained 64 atoms with varying amount of Fe and Ni (see Table 1). The temperature in the simulation (2500 K) was chosen to be relatively close to the experimental one from Thibault and Walter (1995) (2123 K). At temperatures lower than 2500 K, Si–O bonds are not sufficiently often broken or formed to reach equilibrium on the MD time scale (Spiekermann et al., 2016). A temperature of 2500 K is maintained using a Nosé-Hoover (Nosé, 1984a, Nosé, 1984b) thermostat. A time step of 0.95 fs was used for the numerical integration of the equations of motion. Initial configurations for the AIMD simulations of the silicate melts were obtained from classical molecular dynamics simulations of Mg2SiO4 melts using an advanced polarizable ion potential (Jahn and Madden, 2007). Subsequently, the metal melt was equilibrated using AIMD for 7 ps. Trajectories of production runs were collected for approximately 7 ps, of which the last 5 ps were used for structural and energetic analysis.
(GPW方法, PBE泛函, DZVP, GTH, 400Ry,112 atoms)
2020年加州大学戴维分校的Qing-Zhu Yin团队000基于vasp第一性原理分子动力学研究了硅酸盐熔体和铁水之间的镁分配:对地核早期热历史的影响。论文发表在Earth and Planetary Science Letters期刊上。
(256个原子,随机分布的原子被放置在分子动力学模拟箱中。在模拟的第一阶段,模拟箱中的原子合并成两相,一个是铁水,另一个是硅酸盐熔体。这个阶段需要大约 20,000 到 30,000 个分子动力学步骤。模拟继续进行另外 30,000 到 50,000 步以累积原子位置。金属相的组成是通过使用计算几何的方法从累积的原子位置计算出来的,然后可以推导出硅酸盐相的组成,因为整体组成是已知的。)
2021年南京大学的Hai-Zhen Wei团队000研究了硼配位和 B/Si 排序控制矿物、熔体和流体之间的平衡硼同位素分馏,论文发表在Chemical Geology,这篇论文中对同位素的平衡分馏以及从头算模拟进行了大量的综述,注意检索。
山东大学
专业名词
interatomic potential molecular dynamics (IPMD)
cp2k相关高被引
- 1984年加拿大国家研究委员会化学部的S. Nosé在JCP上发表论文:恒温分子动力学方法的统一表述,A unified formulation of the constant temperature molecular dynamics methods。与后者共同构成了后来著名的nose-hoover thermostat热浴方法。
- 1985年加州大学W.G. Hoover在PHYSICAL REVIEW A发表论文Canonical dynamics: equilibrium phase-space distributions
- 1990_ELF,电子局域化函数 A simple measure of electron localization in atomic and molecular systems
- 1996_GGA泛函 Generalized Gradient Approximation Made Simple
- 1996_GTH赝势 Separable dual-space Gaussian pseudopotentials
- 1997_GPW高斯平面波,A hybrid Gaussian and plane wave density functional scheme
- 2005 Quickstep: Fast and accurate density functional calculations using a mixed Gaussian and plane waves approach
- 2007_BASISI_MOLOPT基组,Gaussian basis sets for accurate calculations on molecular systems in gas and condensed phases
- 2007_DZVP Gaussian basis sets for accurate calculations on molecular systems in gas and condensed phases
- 2007_CSVR, 瑞士苏黎世联邦理工学院的Michele Parrinello团队016提出了一个新的分子动力学对正则分布进行采样的算法——CSVR,论文发表在JCP期刊上。论文题目:Canonical sampling through velocity rescaling。引用次数8752。
- 2010_DFT-D A consistent and accurate ab initio parametrization of density functional dispersion correction (DFT-D) for the 94 elements H-Pu
- 2014 cp2k: atomistic simulations of condensed matter systems
- 2017_GFN-xtb, 德国波恩大学物理与理论化学研究所穆利肯理论化学中心的Stefan GrimmeA Robust and Accurate Tight-Binding Quantum Chemical Method for Structures, Vibrational Frequencies, and Noncovalent Interactions of Large Molecular Systems Parametrized for All spd-Block Elements (Z = 1–86)
- 2020_cp2k CP2K: An electronic structure and molecular dynamics software package - Quickstep: Efficient and accurate electronic structure calculations
vasp相关高被引
1955_Mulliken布居分析, Electronic population analysis on LCAO-MO molecular wave functions. IV. Bonding and antibonding in LCAO and valence-bond theories, The Journal of Chemical Physics
1964_非均匀电子气, Inhomogeneous Electron Gas
1965_包括交换和相关效应的自洽方程, Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects
1994_PAW,Projector augmented-wave method,投影增强波方法,Physical review B
1996_赝势和平面波基组,Efficient iterative schemes for ab initio total-energy calculations using a plane-wave basis set
1999_超软赝势,From ultrasoft pseudopotentials to the projector augmented-wave method,Physical review B
2014_ELF, A simple measure of electron localization in atomic and molecular systems
2020_qvasp,qvasp: A flexible toolkit for VASP users in materials simulations
2021_vaspkit,VASPKIT: A user-friendly interface facilitating high-throughput computing and analysis using VASP code
常看的重要论文
2006年英国伦敦大学学院的Antonio Tilocca团队000基于DL_POLY和CPMD进行45S5 生物活性硅酸盐玻璃的 Ab Initio 分子动力学研究,利用 CPMD 模拟的准确性来深入了解短程结构并分析该生物材料的振动和电子特性。该作者研究方向为生物活性玻璃从头算研究,注意关注该作者文章。
2014年日本同步辐射研究所的Shinji Kohara团队000基于高能 X 射线衍射测量和基于cp2k的DF-MD 模拟研究了极易碎液体的原子和电子结构,论文发表在nature communication上。(ZrO2体系,GTH赝势,BASIS_MOLOPT基组,PBE泛函,400Ry截断); 初始原子配置是通过反向蒙特卡罗 (RMC) 模拟创建的,该模拟具有 18.98 Å 立方体中 501 个原子的高能 X 射线衍射数据(实验密度,每 Å3 为 0.0733 个原子)。使用了 RMC++ 程序代码。 Born-Oppenheimer MD 模拟是使用 Nóse-Hoover 恒温器进行的,时间步长为 2 fs(初始化)和 1 fs(数据收集)。 该系统在 3,100 K(—2,800 °C)下模拟,总共 30 ps,其中最后 10 ps 用于数据收集。相应的原子均方位移清楚地显示出液体行为(扩散)。
2014年伦敦大学的Jamieson K.Christie团队000基于cp2k的QS模块进行与在生物活性磷酸盐玻璃中掺入氟相关的结构变化的从头算分子动力学模拟,论文发表在Biomaterials期刊上。初始结构随机均匀分布,2500K,NVT系综条件下模拟20ps,通过计算均方位移确定是否达到平衡,冷却通过梯度降温平衡模拟至目标温度。(P2O5-Na2O-CaO-CaF2体系,363/197原子数,GGA,PBE,DZVP基组,700Ry,时间步长1fs) For each composition, an MD run was started from the initial quasi-random configuration in the NVT ensemble at 2500 K until the model was well equilibrated, which was confirmed by computing the actual and mean-square atomic displacements. This typically took 20 ps of MD simulation time. Then, each model was run for 10 ps in NVT ensembles at each of the following temperatures: 2200 K, 1900 K, 1600 K, 1300 K, 1000 K, 750 K and 500 K, before being run for 20–25 ps in the NVT ensemble at 300 K. The production run, overwhich all data given in this paper are averaged, constitutes the last two-thirds of this room-temperature run.
2016年英国伦敦大学的Konstantinos Konstantinou团队000基于cp2k使用ab initio分子动力学模拟模拟(SiO2)57.5–(B2O3)10–(Na2O)15–(CaO)15–(MoO3)2.5和(SiO2) 57.3–(B2O3)20–(Na2O)6.8–(Li2O)13.4–(MoO3)2.5体系核废料玻璃中钼的局部原子结构,论文发表在PCCP期刊上。(PBE,DZVP,700Ry,Nosé–Hoover thermostat)对于每种组合物,初始配置在2300K下加热,AIMD运行时间为25ps,以确保系统在此温度下熔化并达到良好平衡。尽管总能量有小幅漂移,但记录的能量波动低于0.001%。随后使用逐步工艺冷却熔融结构,包括一系列九个NVT AIMD各运行 10 ps,目标温度设置为 2000 K、1800 K、1600 K、1400 K、1200 K、1000 K、800 K、600 K 和 300 K。在 300 K 时,结构进一步平衡 10 ps ,然后是 10 ps 的最终 AIMD 生产运行,以收集结构数据。该计算方案对应于 135 ps的总模拟时间和大约 20 K ps-1的标称冷却速率。
2017年英国伦敦大学的J. K. Christie团队000基于GULP软件拟合Buckingham势,DLPOLY代码进行分子模拟,CP2K进行第一性原理计算研究锶夹杂物对磷酸盐基玻璃生物活性的影响。论文并未说明所采用的具体基组和泛函。 The models were then run in an NVT ensemble at 2500 K for 20 ps, before being cooled in a series of runs in NVT ensembles of length 10 ps, decreasing the temperature by about 300 K in each run, corresponding to a cooling rate of ∼30 K/ps. The models were then run in an NVT ensemble at 300 K for ∼40–50 ps, the final two-thirds of which formed the production run.
2018年华盛顿州立大学的S. Banerjee团队000基于cp2k的QS模块进行了Na2S+SiS2玻璃电解质中结构和Na+离子传输的分子动力学建模,论文发表在JPCB上。熔体淬火技术包括将系统初始加热到3000K的高温,并将熔体在此温度下保持100fs以随机化熔体。然后以10^14K/s的非常高的淬火速率将熔体淬火至室温。淬火玻璃在室温下在NVT(恒定原子数、体积和温度)集合下平衡10ps,然后生产运行30ps。对于生产运行,平衡期间的时间步长分别为0.1和1fs。
(Na2S+SiS2/ 144 ion/ 1250 Ry 截断)
no ion type basis set pseudopotential
1 Na DZVP-SR-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q9
2 Si TZVP-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q4
3 S TZV2P-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q6
2019年美国华盛顿州立大学的S. Banerjee团队000基于cp2k的QS模块通过从头分子动力学研究 Na2S + P2S5玻璃电解质的结构及其对 Na+ 离子电导率的影响。论文发表在Solid State Ionics期刊上。熔体淬火技术包括将系统初始加热到 1500K 形成熔体,并将熔体在此温度下保持 10 ps以随机化熔体。 然后,我们以 10^14K/s 的非常高的淬火速率将熔体淬火至室温。 我们最初在 NPT(恒定原子数、压力和温度)集合下在室温 (300K) 下平衡淬火玻璃 100ps,以达到平衡密度。 然后该系统在 NVT(恒定原子数、体积和温度)集合下在 300K 下进一步平衡 100ps,以去除淬火过程中的任何残余应力。 最后,我们通过分析系统在 NVT 集合下 40ps 的生产运行轨迹来分析所有结构和离子传输特性。
(Na2S + P2S5/ 144 ions/ )
no Ion type Basis set Pseudopotential
1 Na DZVP-SR-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q9
2 P TZVP-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q4
3 S TZVP-MOLOPT-GTH GTH-PBE-q6
2019年美国加州大学的Nazanin Rahimi团队Properties of Negatively Charged Ruthenium Clusters in Molten Sodium Chloride基于vasp采用密度泛函理论和分子动力学研究了分散在熔融 NaCl 中的带负电的钌簇,论文发表在JPCC上。
2020年美国杨百翰大学的Benjamin A. Frandsen团队000基于cp2k研究了熔盐 (LiF) 0.465 (NaF) 0.115 (KF) 0.42 (FLiNaK) 的结构,论文发表在Journal of Nuclear Materials期刊上。论文中省略了部分模拟细节。 Simulations were performed in the NPT ensemble, with pressure held at atmospheric pressure through the method of Ref. [23] and temperature held constant through the Nose-Hoover thermostat. All simulations had a time step of 0.5 fs. The simulation cell was considered equilibrated if the average density over a period of 5 ps (10,000 steps) was within 2% of the average density of the next 5 ps. The NPT ensemble is sensitive to relatively small errors in calculated energy, and so high energy cutoffs were required for predicted densities to converge: 2000 Ry for the plane-wave energy cutoff, and 120 Ry for the relative cutoff.
2020年澳大利亚英联邦科学工业研究组织(CSRIO)的Yuan Mei团队000基于原位同步加速器XAS实验和cp2k的QS模块研究了硫在热液流体中钼传输中的作用,论文发表在Geochimica et Cosmochimica Acta期刊上。 Periodic boundary conditions were applied in the ab initio MD simulations. We performed simulations at 77°C, 200°C and 300°C at 800bar to compare with the XAS experiments, and at near-saturation pressure at 200°C (20bar) and 300°C (100bar). The simulations were run in the NVT ensemble with the temperature controlled by the Nosé thermostat for both the ions and electrons. For these constant volumes calculations, the densities were taken from the equations of state of a 2 molal NaCl solution. Ab initio molecular dynamics simulations were performed using the CP2K/QUICKSTEP package. The BLYP functional generally provides a good description of the structural properties of water including O-O interactions, H-bond statistics, angular distributions, coordination numbers, and radial distribution functions when compared with experiments. Therefore, here we performed simulations at 77°C (350K) to reproduce the solution at room temperature. A simulation timestep of 0.5 femtosecond (fs, 10−15 second) was chosen for all simulations. To achieve good sampling of the structural properties over simulation time , all the simulations were calculated for 9–15ps including a 2ps initial equilibration. As discussed previously , ab initio MD simulations are computationally intensive. Ab initio MD studies published by researchers from various groups indicate that it is viable to represent the geometrical and thermodynamic properties of solute and solvent molecules within manageable simulation times of tens of picoseconds.
(Mo, Na, S, O and H元素,280Ry, GTH赝势,DZVP基组,)
2020年南京大学的Xiandong Liu团队000基于cp2k研究了Zr4+/Hf4+/Nb5+/Ta5+在硅酸盐熔体中的配位,论文发表在Chemical Geology。The model silicate melt contains 16 NaAlSi3O8 (albite) units. Each MD simulation was performed with a time step of 0.5 fs. The simulations of anhydrous systems in Table 1 were carried out in canonical (NVT) ensemble. We first obtained the albite melt by performing a simulation at 5000 K for 10.0 ps. Then the melt was quenched to 3000 K. The simulation at 3000 K lasted over 30.0 ps. For the other systems, in order to achieve reasonable equilibration, we performed restrained simulations to prevent the ligands (i.e., O and F) from running away from Si/Al/HFSE in the equilibration step. The Si/Al—F or HFSE—O/F bonds were restrained by using harmonic potentials. All of the restrained simulations were firstly performed at 5000 K for 10.0 ps. Then these systems were quenched to 3000 K. The simulations with the same restraints were performed for 10.0 ps. After that, the production runs without the restraints were performed at 3000 K for over 30.0 ps.
(GTH, DZVP, 600Ry, )
2020年俄罗斯叶卡捷琳堡高温电化学研究所Irina D. Zakiryanova团队000基于cp2k进行 YbCl3-KCl 和 Yb2O3-YbCl3-KCl 离子熔体的从头算分子动力学模拟和拉曼光谱研究,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。论文模拟细节未交代各原子数,初始构型是什么样的,如何获得的,有没有高温弛豫消除初始构型记忆。Simulations were performed under periodic boundary conditions in the cell of a fixed volume. The temperature was 973 K for systems without oxygen and 1073 K for systems with oxygen.The simulation time was 50, 25, 20 and 15 ps for Yb13, Yb13O, Yb50 and Yb50O correspondingly. In our simulations, the total number of electrons vary from 910 for Yb13 to 1103 for Yb50O. This forces us to limit the simulation runs to the lengths of thousands of time steps. Therefore, we will not discuss properties requiring long runs, such as self-diffusion coefficients and bond lifetimes. The MD time step was chosen to be 5 femtoseconds for Yb13O and Yb50O melts and 10 femtoseconds for Yb13 and Yb50 melts, ensuring smooth movement of all kinds of atoms.
2020年美国橡树岭国家实验室的Santanu Roy000基于cp2k的QS模块计算了熔融碱金属氯化物盐的结构和动力学,论文发表在PCCP期刊上。We first equilibrated 149 ion pairs in the NPT ensemble at 1 bar using the PIM classical foecefield to provide the best possible initial configuration for these runs. We then selected an equilibrated configuration from the NPT trajectory for which the density coincided with the experimental one and used it as initial structure for subsequent AIMD.Trajectories were run in the NVT ensemble using the Nosé–Hoover thermostat with a 1 ps time constant, a time step of 0.5 fs was used to generate a 120 ps trajectory and the last 100 ps of that trajectory were used for computing S(q) and D(r).
2020年俄罗斯叶卡捷琳堡高温电化学研究所Zakiryanov, Dmitry团队000基于cp2k的QS模块进行了熔融卤氧化铅 Pb3O2X2 (X = Cl, Br, I) 的从头算分子动力学模拟,论文发表在Physics and Chemistry of Liquids期刊上。 A two-stage AIMD simulation having periodic boundary conditions was carried out to obtain information on the structure of molten lead oxyhalides Pb3O2X2 (X = Cl, Br, I). The distribution of ions in the cell at the end of the preliminary calculation was then used as a starting point in the subsequent calculation having a fixed volume. The first stage was to determine the density of the melts at a constant pressure. The second main stage was to obtain data on the local structure and other characteristics. For the density of melts, AIMD was performed as follows: pressure – 1 bar; temperature – 973 K (NPT ensemble); time step – 5 fs; simulation time – 50 ps. The Nose thermostat was applied, having a time constant of 1500 fs. At the second stage, the calculation was carried out at a constant predetermined equilibrium cell volume and a temperature of 973 K (NVT ensemble). The simulation time was 65 ps, while the timestep was 5 fs. The thermostat time constant was 100 fs. The data from this run were used to determine properties of the melts.We previously showed that for PbX2 melts, an increase in the size of the simulated system from 72 to 108 particles does not significantly affect the results of the calculation of the local structure; thus, 72 was adopted as a sufficient number of ions for the purposes of the experiment.
2020年法国的François-Xavier Coudert团队001基于cp2k研究了CdSe量子点玻璃,论文发表在JACS上。(39Na2O–78SiO2–33CdSe,共417个原子体系,GGA,PBE,600Ry; 对于Na、Cd 和Se,DZVP-MOLOPT-SR-GTH基组;对于O和Si,DZVP- MOLOPT-GTH基组)。 After an initial geometry optimization with DFT, the resulting relaxed structure (Figure 1c) was used as the initial structure for the AIMD simulations. The structure was quenched from 500 to 300 K in steps of 50 K, with a total 10 ps AIMD run at a time step of 2 fs. The production run was conducted in the NVT ensemble at 300 K for 10 ps.
2021年美国普林斯顿大学的Anirban Mondal000基于cp2k研究了碳酸盐-氢氧化物电解质中传输机制的第一性原理建模,论文发表在JPCC期刊上。A system originally composed of 120 Li+, 80 K+, 80 CO32–, 40 OH– ions, and 10 CO2 molecules was studied a to investigate the chemical routes for the formation/dissociation of different chemical species and their role in the transport mechanism. The temperature was set to 923.15 K. The GROMACS simulation program was wsed to performed classical MD simulations in the NPT ensemble at P = 1 bar to obtain a pre-equilibrated configuration at 923.15 K. The equilibrated supercell from the classical MD trajectory was geometry optimized within the density functional theory (DFT) framework at the same level of theory as described below. Equations of motion were integrated with a time step of 0.5 fs. The system was equilibrated for 8 ps in the isothermal–isobaric (NPT) ensemble at 1 bar by using an isotropic unit cell according to the scheme of Martyna et al., with a time constant of 250 fs. Equilibration was followed by a production simulation in the canonical NVT ensemble for 65 ps. We set the temperature at 923.15 K, controlled by one chain of six Nosé–Hoover thermostats(30) with a time constant of 100 fs. Three-dimensional periodic boundary conditions were employed in all simulations.
(120 Li+, 80 K+, 80 CO32–, 40 OH–离子, 和10 CO2分子,共630个原子体系,PBE泛函, GTH赝势,DZVP基组,400Ry)
2021年美国西北太平洋国家实验室的Manh-Thuong Nguyen团队000基于cp2k中的QS模块进行了(K,Li)Cl 和 (K, Na)Cl 熔盐混合物中热力学和传输特性的从头算分子动力学评估,论文发表在Journal of Molecular Liquids期刊上。 AIMD simulations were carried out within the NVT ensemble . The temperature was maintained by the canonical sampling through stochastic velocity rescaling thermostat . A time step of 1.5 fs was used. Each initial structure was generated at random, then equilibrated by a 20-ps simulation. Results reported in this work were obtained from 45 ps production AIMD runs. As mentioned above, we investigated two mixtures, (K,Li)Cl and (K,Na)Cl, in which the molar fraction of KCl, xKCl, is 0, 0.25, 0.50, 0.75, and 1. Systems of unit cells of 512 atoms were adopted. At each simulation temperature, we used atomic densities determined with experiments reported by Van Artsdelen and Yaffe. Different simulation temperatures were investigated, 1173, 873, 673 K (for the (K,Li)Cl mixture) and 1173, 1073, and 973 K ((K,Na)Cl).
2021年美国橡树岭国家实验室的Santanu Roy等人000基于cp2k的QS模块进行了MgCl2和ZnCl2熔盐的局域结构,论文发表在JPCB上。 To generate the initial structures for AIMD simulations, we performed PIM-based 1 ns equilibrium molecular dynamics (MD) simulations for pure MgCl2 (comprising 149 Mg2+ and 298 Cl– ions) and the 50%/50% mixture of MgCl2 and KCl (comprising 100 Mg2+, 100 K+, and 300 Cl– ions) at 1073 K and 1 bar in the isothermal–isobaric ensembles (NPT). Structures with the average equilibrated densities (1.612 g cm–3 for pure MgCl2 and 1.573 g cm–3 for the mixture(35)) were extracted as initial configurations for AIMD simulations. All AIMD simulations were performed in the NVT ensemble (constant temperature and volume) using different aforementioned DFT functionals for at least 80 ps with a time step of 1.0 fs. A Nosé–Hoover chain thermostat(63,64) was set to a chain length of 3 with a velocity rescaling time constant of 1.0 ps. The first 20 ps were discarded and the remaining part of the trajectory was used for analysis.
((K, Cl, Li, Na原子体系, 298个原子体系),GTH赝势,PBE-D3校正,DZVP基组,440Ry)
2021年波兰克拉科夫AGH科技大学的Paweł Stoch团队000基于CPMD研究了铝-磷酸盐(Al2O3–P2O5)玻璃网络,论文中进行了Mayer的键序分析、ELF分析,论文发表在Ceramics International期刊上。这篇论文比较重要,首先是采用了与cp2k接近的CPMD第一性原理计算方法,其次模拟体系是Al2O3–P2O5玻璃网络,最后首次在玻璃体系中进行电子结构分析,对于未来的工作有较大的借鉴意义。模拟过程中采用随机均匀分布模型,然后按梯度降低温度,在不同温度下进行平衡模拟,至目标温度。
For each composition, an MD run was started from the initial quasi-random configuration in the NVT ensemble at 2500 K until the model was well equilibrated, which was confirmed by computing the actual and mean-square atomic displacements. This typically took 20 ps of MD simulation time. Then, each model was run for 10 ps in NVT ensembles at each of the following temperatures: 2200 K, 1900 K, 1600 K, 1300 K, 1000 K, 750 K and 500 K, before being run for 20–25 ps in the NVT ensemble at 300 K. The production run, overwhich all data given in this paper are averaged, constitutes the last two-thirds of this room-temperature run.
2021年浙江大学的Haiming Gong000基于vasp从头算分子动力学模拟研究了SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O硼铝硅酸盐玻璃体系的结构性质和电子性质,论文发表在JACE上。
最初,通过将 220 个原子放入具有周期性边界条件的立方体中,在 3000 K 下生成随机液体模型。盒子的边长为14.452 Å,密度设置为2.40 g/cm3,与玻璃的实验密度一致。玻璃模型首先在 3000 K 下平衡 6000 个时间步长,时间步长为 1 fs,即6ps。然后将模型在 5 ps 内退火至 2000 K,并在 2000 K 下平衡 3 ps。随后,温度在 8.5 ps 内降至 300 K,然后在 300 K 下平衡时间为 4.5 ps。在平衡过程中3000 K 和 300 K 时,系统的能量波动在一个稳定值上,表明系统已达到稳定状态(图S1)。使用 VASP 进一步优化了 300 K 下的最终结构,没有对称约束,用于计算和分析玻璃的电子结构。
2020年重庆大学的Chenguang Bai团队000基于CASTEP模块对CaO-SiO2-Al2O3三元渣体系的电子结构和物理性质进行第一原理研究,论文发表在Journal of Non-Crystalline Solids期刊上。
(GGA, PW91, NVT, Nose, 通过模拟 3500 K 下 1 ps 时间间隔的炉渣结晶构型,获得炉渣系统的熔融结构。然后在 1773 K 下再次模拟熔渣结构 5 ps,以获得高炉渣配置。从头算分子动力学 (AIMD) 模拟的 k 点设置为布里渊区采样的伽马点。选择了超软赝势)
电池第一性原理计算
2014年印度的Swapan K. Pati团队000基于cp2k的QS模块进行了二维硼片作为锂离子电池负极材料的可能应用:DFT 和 AIMD 研究,论文发表在JMCA上。
2017年日本东京大学固体物理研究所的Seiji Kawasaki团队000基于lammps和cp2k研究了二氧化钛封端表面的固有超亲水性,论文发表在JPCC期刊上。
2019年中科大李震宇团队000基于vasp研究了LiTa2PO8中的锂离子传输,论文发表在JPCC期刊上。
2020年印度的Indranil Rudra团队000基于Gaussian09,cp2k和CASTEP进行了还原电位、铝/有机硫阴极模型以及XPS模拟等计算,论文呢题目为:Li-S电池新型有机硫正极固-固界面的第一性原理表征和实验验证(First-Principles Characterization and Experimental Validation of the Solid–Solid Interface in a Novel Organosulfur Cathode for the Li–S Battery),论文发表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。
2020年美国的Md Mahbubul Islam团队000基于vasp进行了多硫化锂 (LiPS) 在原始、有缺陷和掺氧二硫化钨 (WS2)上的吸附行为。阐明了通过引入替代掺杂剂来激活 WS2 基面的策略,并量化 LiPS 在边缘位置的吸收强度。论文发表在The Journal of Physical Chemistry C期刊上。
2020年澳大利亚昆士兰大学Debra J. Searles团队000基于修改后的cp2k代码进行锂离子在锂银锭固态电解质中的扩散研究,论文发表在 npj computational materials期刊上。
2020年爱沙尼亚的Vladislav B. Ivaništšev团队000基于cp2k进行了基于密度泛函理论的分子动力学模拟的石墨烯-离子液体界面电位降的研究,论文发表在JPCC期刊上。
2021年美国的Md Mahbubul Islam团队000基于vasp进行了用于提高 Na-S 电池阴极性能的单原子催化剂:密度泛函理论 (DFT) 研究,论文发表在JPCC期刊上。论文题目为:Single-Atom Catalysts for Improved Cathode Performance in Na–S Batteries: A Density Functional Theory (DFT) Study。
2021年美国宾夕法尼亚大学的Ryan Jorn团队000基于lammps和cp2k研究了锂离子电池表面膜的离子缔合和电解质结构,论文发表在JPCC期刊上。
部分CP2K论文
2013年美国西北太平洋国家实验室的Roger Rousseau团队000基于cp2k进行了可还原氧化物-金属簇电荷转移在催化过程中的作用:从 ab Initio 分子动力学对 Au/TiO2上 CO 氧化催化机理的新见解,论文发表在JACS上。