- PII
- 10.31857/S0207401X24090029-1
- DOI
- 10.31857/S0207401X24090029
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 43 / Issue number 9
- Pages
- 19-28
- Abstract
- From first principles (electron gas approximation) the calculation of non-covalent interaction potentials for homo- and heteroatomic pairs of carbon, silicon and germanium without the formation of valence chemical bonds was carried out. The calculations took into account the coulomb, kinetic, exchange, and correlation contributions to the interaction energy. The electron density was set taking into account the shell structure of atoms in the Hartree-Fock approximation. The parameters of the Lennard-Jones and Morse potentials and the constants of the dispersion interaction are calculated for all cases. It is shown that for non-covalent interaction the known empirical rules of Lorentz-Berthelot combination for potential parameters are not always fulfilled. Based on the calculations a new generalized potential is proposed that can be used in molecular dynamics and Monte Carlo simulations, as well as in constructing equations of state. Calculations of the second virial coefficient for monatomic carbon vapor are carried out.
- Keywords
- нековалентное взаимодействие метод функционала электронной плотности метод Хартри–Фока приближение электронного газа парный потенциал взаимодействия параметры парных потенциалов второй вириальный коэффициент
- Date of publication
- 14.09.2025
- Year of publication
- 2025
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 2
References
- 1. Бараш Ю.С. Силы Ван-Дер-Ваальса. М.: Наука, 1988.
- 2. Матиенко Л.И., Миль Е.М., Бинюков В.И. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 6. С. 87; https://doi.org/10.31857/S0207401X20060084
- 3. Rapaport D.C. The Art of Molecular Dynamics Simulation. N.Y.: Cambridge University Press, 2004.
- 4. Поттер Д. Вычислительные методы в физике. М.: Мир, 1975.
- 5. Рит М. Наноконструирование в науке и технике. Введение в мир нанорасчета. Ижевск: РХД, 2005.
- 6. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: КомКнига, 2006.
- 7. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Физматлит, 2007.
- 8. Kadau K., Barber J.L., Germann T.C. et al. // Philos. Trans. R. Soc., A. 2010. V. 368. P. 1547; https://doi.org/10.1098/rsta.2009.0218
- 9. Cosden I.A., Lukes J.R. // Comput. Phys. Commun. 2013. V. 184. № 8. P. 1958; https://doi.org/10.1016/j.cpc.2013.03.009
- 10. Гудман Ф., Вахман Г. Динамика рассеяния газа поверхностью. М.: Мир, 1980.
- 11. Каплан И.Г. Межмолекулярные взаимодействия. Физическая интерпретация, компьютерные расчеты и модельные потенциалы. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2017.
- 12. Parr R.G., Yang W. Density-functional theory of atoms and molecules. Oxford University Press, 1989.
- 13. Balamane H., Halicioglu T., Tiller W.A. // Phys. Rev. B. 1992. V. 46. № 4. P.2250; https://doi.org/10.1103/PhysRevB.46.2250
- 14. Erhart P., Albe K. // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 035211; https://doi.org/10.1103/PhysRevB.71.035211
- 15. Kim E.H., Shin Y.H., Lee B.J. // Calphad. 2008. V. 32. № 1. P. 34; https://doi.org/10.1016/j.calphad.2007.12.003
- 16. Chu X., Dalgarno A. // J. Chem. Phys. 2004. V.121. № 9. P. 4083; https://doi.org/10.1063/1.1779576
- 17. Zhang G.X., Tkatchenko A., Paier J. et al. // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 245501; https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.107.245501
- 18. Gordon R.G., Kim Y.S. // J. Chem. Phys. 1972. V. 56. № 6. P. 3122; https://doi.org/10.1063/1.1677649
- 19. Waldman M., Gordon R.G. //Ibid 1972. V. 71. № 3. P. 1325; https://doi. org/10.1063/1.438433
- 20. Дедков Г.В. // УФН 1995. Т. 165. № 8. С. 919; https://doi.org/10.3367/UFNr.0165.199508c.0919
- 21. Strand T.G., Bonham R.A. // J. Chem. Phys. 1964. V. 40. № 6. P. 1686; https://doi.org/10.1063/1.1725380
- 22. Abramowitz M., Stegun I.A. Handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables. N. Y.: Dover Publications, 1972.
- 23. Barker J.A., Pompe A. // Aust. J. Chem. 1967. V. 21 №7. P.1683; https://doi.org/10.1071/CH9681683
- 24. Tang K. T., Toennies J. P. // J. Chem. Phys. 2003. V. 118. P.4976; https://doi.org/10.1063/1.1543944
- 25. Магомедов М.Н. // ФТТ 2020. Т. 62. № 7. С. 998; https://doi.org/10.21883/FTT.2020.07.49462.026
- 26. Шарафутдинов Г.З. // Вестн. МГУ. Сер. 1, Математика, Механика. 2017. № 6. С. 34; https://doi.org/10.3103/S0027133017060012
- 27. Рехвиашвили С.Ш., Бухурова М.М., Сокуров А.А. // ЖНХ. 2020. T. 65. № 9. С. 1229; https://doi.org/10.31857/S0044457X20090135
- 28. Рехвиашвили С.Ш. // Мат. моделирование. 2003. Т. 15. № 2. С. 62.
- 29. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 7. С. 67; https://doi.org/10.31857/S0207401X21070025
- 30. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 72; https://doi.org/10.31857/S0207401X22040021
- 31. Дохликова Н.В., Озерин С.А., Доронин С.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 6. С. 72; https://doi.org/10.31857/S0207401X22060024
- 32. Дохликова Н.В., Гатин А.К., Сарвадий С.Ю. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 7. С. 76; https://doi.org/10.31857/S0207401X22070044
- 33. Руденко Е.И., Дохликова Н.В., Гатин А.К. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 7. С. 70; https://doi.org/10.31857/S0207401X23070166
- 34. Pyykkö P., Atsumi M. // Chem. Eur. J. 2009. V. 15. P. 186; https://doi.org/10.1002/chem.200800987
- 35. Мейсон Э., Сперлинг Т. Вириальное уравнение состояния. М.: Мир, 1972.
- 36. Edalat M., Lan S.S., Pang F., Mansoori G.A. // Intern. J. Thermophys. 1980. V. 1. № 2. P. 177; https://doi.org/10.1007/BF00504519
- 37. Nitzke I., Pohl S., Thol M., Span R., Vrabec J. // Mol. Phys. 2022. V. 120. № 11. P. 1; https://doi.org/10.1080/00268976.2022.2078240
