Path-integral molecular dynamics simulations of hydrated hydrogen chloride cluster HCl(HO) on a semiempirical potential energy surface

半経験的ポテンシャルを用いた塩化水素水和クラスターHCl(HO)の経路積分分子動力学シミュレーション

高柳 敏幸*; 高橋 健太*; 柿崎 陽*; 志賀 基之   ; 立川 仁典*

Takayanagi, Toshiyuki*; Takahashi, Kenta*; Kakizaki, Akira*; Shiga, Motoyuki; Tachikawa, Masanori*

塩酸クラスターHCl(HO)について、半経験的PM3-MAIS分子軌道計算から基底状態のポテンシャル面を求め、経路積分分子動力学シミュレーションを行った。計算の結果、300K以上の温度では構造変化を起こし、液体的な振るまいが見られた。この構造変化では、水素原子核の量子揺らぎが重要な役割を担っている。

Path-integral molecular dynamics simulations for the HCl(HO) cluster have been performed on the ground-state potential energy surface directly obtained on-the-fly from semiempirical PM3-MAIS molecular orbital calculations. It is found that the HCl(HO) cluster has structural rearrangement above the temperature of 300 K showing a liquid-like behavior. Quantum mechanical fluctuation of hydrogen nuclei plays a significant role in structural arrangement processes in this cluster.