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G.安德烈斯·西斯内罗斯,Jean-Philip Piquemal公司,托马斯·达顿(Thomas A.Darden);高斯静电模型的推广:扩展到任意角动量,分布多极子,以及利用互易空间方法加速。化学杂志。物理学。2006年11月14日;125 (18): 184101.https://doi.org/10.1063/1.2363374
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利用现有经验力场模拟生物系统由于缺乏准确性而存在不足,尤其是在描述非键合项方面。我们之前已经引入了一种基于密度拟合的力场,称为高斯静电模型-0(GEM-0)J.-P.P Piquemal等。[化学杂志。物理学。 124,104101(2006)]这改进了对非绑定交互的描述。GEM-0依赖于密度拟合方法,通过扩展分子的电子密度来重现受限空间轨道变化(CSOV)能量分解方案的每个贡献秒-以特定位置为中心的高斯函数类型。在本文中,我们将力场的库仑和交换分量推广到任意角动量的辅助基组。由于角动量较大的基函数具有方向性,因此采用参考分子框架(局部框架)形式来旋转拟合的膨胀系数。在所有情况下,分子间相互作用能都是使用McMurchie-Davidson通过Hermite Gaussian函数计算的[J.计算。物理学。 26,218(1978)]递归计算所有需要的积分。此外,厄米-高斯函数的使用允许在每个扩展站点进行点多极分解确定。此外,通过基于空间的互易形式研究了计算速度问题,包括粒子网格Ewald(PME)和快速傅立叶-泊松(FFP)方法。给出了水二聚体势能表面上十个固定点的分子间冷冻核(库仑和交换排斥)相互作用结果,以及标准水二聚物、甲酰胺、堆叠苯和苯-水二聚物体的一维表面扫描。所有结果表明,与相应的CSOV计算的参考贡献合理一致,约为0.1和0.15千卡∕摩尔库仑误差和交换误差。单个库仑能量力计算的计时结果(H(H)2O(运行))n个,n个=64在PME和FFP处于两个不同均方根力容限的周期边界条件下,也给出了128、256、512和1024。对于小型和中型辅助设备,PME在两个精度上都比FFP快,PME的优势在更高的精度上扩大,而对于最大的辅助设备,则相反。
此外,值得注意的是,我们依赖于漫反射函数的指数小于α0确保等式和一致收敛。(29)也就是说,如果1∕αd日>1∕α0这些和一致收敛。
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