Comparative study between a second derivative transition state search and a first derivative Hamilton-Jacobi minimum energy path



Título del documento: Comparative study between a second derivative transition state search and a first derivative Hamilton-Jacobi minimum energy path
Revista: Ciencia (Maracaibo)
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000460487
ISSN: 1315-2076
Autores: 1
1
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Instituciones: 1Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas, Centro de Química, Maracaibo, Zulia. Venezuela
Año:
Periodo: Ene-Mar
Volumen: 21
Número: 1
Paginación: 52-58
País: Venezuela
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Teórico
Resumen en español Un estudio comparativo entre dos técnicas diferentes para evaluar caminos de mínima energía ha sido llevado a cabo usando tres simples pero representativas reacciones. Los cami - nos de mínima energía obtenidos a partir de un método que usa primeras derivadas (programa CARTE) son similares a aquellos obtenidos con una metodología de coordenadas de reacción intrínseca (IRC, por su siglas en ingles) partiendo de geometrías caracterizadas por un método que usa segundas derivadas. Las energías de activación obtenidas a partir de una curva extrapolada de los valores obtenidos a partir del método de primeras derivadas, mostraron errores relativos < 5% con respecto a las energías obtenidas con la técnica de segundas derivadas (Ma - triz Hessiana). Se utilizaron diferentes ciclos de optimización y número de imágenes con la fina - lidad de determinar cómo afectan estos a los caminos de mínima energía. Para todas las reac - ciones estudiadas, 25 ciclos de optimización fueron suficientes para alcanzar la convergencia de los caminos de mínima energía y se comprobó que en general el uso d e8o16 imágenes no afecta el comportamiento de los caminos de mínima energía. Hemos mostrado como las ener - gías de activación obtenidas mediante la interpolación de una curva ajustada de caminos de reacción obtenidos a partir de un método de primeras derivadas Hamilton-Jacobi ofrecen re - sultados similares a los obtenidos a partir de una metodología de segundas derivadas.-
Resumen en inglés A comparative study between two different techniques to evaluate minimum energy paths has been carried out using three simple but representative reactions. Minimum energy paths obtained from a first derivative methodology (CARTE suit program) are similar to those found with an intrinsic reaction coordinate (IRC) methodology starting from geometries characterized by a second derivative methodology. The activation energies obtained from an extrapolated curve of the first derivative minimum reaction paths showed relative errors < 5 % with respect to the calculated by second derivative technique (Hessian matrix). Different optimization cycles and image numbers were used in the first derivative methodology to explore how these affect the minimum energy paths. For all the reactions studied, 25 optimization cycles were sufficient to reach a converged minimum reaction path and it was checked that in general, the use of 8 or 16 image numbers do not affect the minimum energy path behavior. We have showed how acti- vation energies obtained from a first derivative Hamilton-Jacobi minimum energy path by a simple interpolation of an adjusted curve are in good agreement with the calculated from a sec- ond derivative methodology
Disciplinas: Matemáticas,
Física
Palabras clave: Energía de activación,
Estados de transición,
Segunda derivada,
Teoría de Hamilton-Jacobi
Keyword: Activation energy,
Hamilton-Jacobi theory,
Second derivatives,
Transition states
Texto completo: https://produccioncientificaluz.org/index.php/ciencia/article/view/10085/10072