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態指定原子極化率(SSAP)的參數化及其在載流子凝聚相極化能計算中的應用

發布者:田瀟  發布時間:2018-07-20 18:12:30  瀏覽:

       有機固體對電荷載流子的極化能會顯著影響有機分子在凝聚相中的位點能,而極化能又依賴于分子的堆積形貌,因此發展顯性超分子模型方法用以模擬分子聚集對極化能的影響至關重要的。使用AMOEBA極化力場計算有限團簇并外推至無窮大來顯性評估極化能是比較成功的方法之一。但極化力場的計算精度直接受原子極化率控制,針對標準AMOEBA中原子極化率對電子態不相關的缺陷,我院理論與計算化學團隊提出了電子態指定的原子極化率(SSAP)概念,基于QTAIM空間劃分分子極化率來均勻地參數化,從而得到分子處于不同電子(離子)態和不同位置時的原子極化率。SSAP已被試探性地用于九種有機共軛晶體的電荷載流子的靜電極化能,結果表明:p型分子中空穴載流子極化能小于電子載流子,而在n型分子中情況正好相反,小的載流子極化能可能對應著高的導電性能。本論文提出SSAP參數化方法能夠有效的應用于求解有機光電分子從真空到凝聚相過程中的自由能。

       該論文發表在理論與計算化學領域重要期刊J. Chem. Theory Comput.,論文第一作者為2015級博士生徐濤,由王文亮教授和尹世偉教授指導完成。該工作得到了國家科技部重點研發項目(2017YFB0203404),國家自然科學基金(21173138),以及111項目(B14041)的大力支持。



原文鏈接:

Tao Xu, Wenliang Wang, and Shiwei Yin*. Electrostatic Polarization Energies of Charge Carriers in Organic Molecular Crystals: A Comparative Study with Explicit State-Specific Atomic Polarizability Based AMOEBA Force Field and Implicit Solvent Method. J. Chem. Theory Comput., 2018, 14 (7), pp 3728–3739.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jctc.8b00132