Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory
For the problem of molecular solvation, formulated as a liquid submitted to the external potential field created
 by a molecular solute of arbitrary shape dissolved in that solvent, we draw a connection between the Gaussian
 field theory derived by David Chandler [Phys. Rev. E, 1993,...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Дата: | 2017 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2017
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157011 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory / V. Sergiievskyi, M. Levesque, B. Rotenberg, D. Borgis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33005: 1–14. — Бібліогр.: 75 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862739751473250304 |
|---|---|
| author | Sergiievskyi, V. Levesque, M. Rotenberg, B. Borgis, D. |
| author_facet | Sergiievskyi, V. Levesque, M. Rotenberg, B. Borgis, D. |
| citation_txt | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory / V. Sergiievskyi, M. Levesque, B. Rotenberg, D. Borgis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33005: 1–14. — Бібліогр.: 75 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | For the problem of molecular solvation, formulated as a liquid submitted to the external potential field created
by a molecular solute of arbitrary shape dissolved in that solvent, we draw a connection between the Gaussian
field theory derived by David Chandler [Phys. Rev. E, 1993, 48, 2898] and classical density functional theory. We
show that Chandler’s results concerning the solvation of a hard core of arbitrary shape can be recovered by
either minimising a linearised HNC functional using an auxiliary Lagrange multiplier field to impose a vanishing
density inside the core, or by minimising this functional directly outside the core — indeed a simpler procedure.
Those equivalent approaches are compared to two other variants of DFT, either in the HNC, or partially linearised
HNC approximation, for the solvation of a Lennard-Jones solute of increasing size in a Lennard-Jones solvent.
Compared to Monte-Carlo simulations, all those theories give acceptable results for the inhomogeneous solvent
structure, but are completely out-of-range for the solvation free-energies. This can be fixed in DFT by adding a
hard-sphere bridge correction to the HNC functional.
Для проблеми молекулярної сольватацiї, що формулюється як рiдина в зовнiшньому потенцiальному
полi, створеному молекулами довiльної форми, якi розчиненi в розчиннику, ми приводимо зв’язок мiж
теорiєю гауссового поля, виведеною Давидом Чандлером [Phys. Rev. E, 1993, 48, 2898] i класичною теорiєю функцiоналу густини (DFT). Ми показуємо, що результати Чандлера щодо сольватацiї твердого кору довiльної форми можуть бути зрегенерованi або шляхом мiнiмiзацiї лiнеаризованого HNC функцiоналу, використовуючи допомiжне поле множникiв Лагранжа для накладання умови зникаючої густини
всерединi кору, або мiнiмiзацiєю цього функцiоналу напряму в областi зовнi кору, що є насправдi простiшою процедурою. Цi еквiвалентнi пiдходи порiвнюються з двома варiантами DFT, або в наближеннi
HNC, або в наближеннi частково лiнеаризованого HNC, для сольватацiї розчиненої речовини iз взаємодiєю Леннарда-Джонса зi зростаючим розмiром в розчиннику iз леннард-джонсiвською взаємодiєю. Щодо
порiвняння з моделюванням методом Монте Карло, всi цi теорiї дають прийнятнi результати для неоднорiдної структури розчинника, але є повнiстю поза дiапазоном для сольватацiйних вiльних енергiй. Це
може бу
|
| first_indexed | 2025-12-07T20:11:13Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-157011 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T20:11:13Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Sergiievskyi, V. Levesque, M. Rotenberg, B. Borgis, D. 2019-06-19T12:40:37Z 2019-06-19T12:40:37Z 2017 Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory / V. Sergiievskyi, M. Levesque, B. Rotenberg, D. Borgis // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33005: 1–14. — Бібліогр.: 75 назв. — англ. 1607-324X PACS: 05.20.Jj, 11.10.-z, 82.60.Lf, 64.75.Bc DOI:10.5488/CMP.20.33005 arXiv:1708.01299 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157011 For the problem of molecular solvation, formulated as a liquid submitted to the external potential field created
 by a molecular solute of arbitrary shape dissolved in that solvent, we draw a connection between the Gaussian
 field theory derived by David Chandler [Phys. Rev. E, 1993, 48, 2898] and classical density functional theory. We
 show that Chandler’s results concerning the solvation of a hard core of arbitrary shape can be recovered by
 either minimising a linearised HNC functional using an auxiliary Lagrange multiplier field to impose a vanishing
 density inside the core, or by minimising this functional directly outside the core — indeed a simpler procedure.
 Those equivalent approaches are compared to two other variants of DFT, either in the HNC, or partially linearised
 HNC approximation, for the solvation of a Lennard-Jones solute of increasing size in a Lennard-Jones solvent.
 Compared to Monte-Carlo simulations, all those theories give acceptable results for the inhomogeneous solvent
 structure, but are completely out-of-range for the solvation free-energies. This can be fixed in DFT by adding a
 hard-sphere bridge correction to the HNC functional. Для проблеми молекулярної сольватацiї, що формулюється як рiдина в зовнiшньому потенцiальному
 полi, створеному молекулами довiльної форми, якi розчиненi в розчиннику, ми приводимо зв’язок мiж
 теорiєю гауссового поля, виведеною Давидом Чандлером [Phys. Rev. E, 1993, 48, 2898] i класичною теорiєю функцiоналу густини (DFT). Ми показуємо, що результати Чандлера щодо сольватацiї твердого кору довiльної форми можуть бути зрегенерованi або шляхом мiнiмiзацiї лiнеаризованого HNC функцiоналу, використовуючи допомiжне поле множникiв Лагранжа для накладання умови зникаючої густини
 всерединi кору, або мiнiмiзацiєю цього функцiоналу напряму в областi зовнi кору, що є насправдi простiшою процедурою. Цi еквiвалентнi пiдходи порiвнюються з двома варiантами DFT, або в наближеннi
 HNC, або в наближеннi частково лiнеаризованого HNC, для сольватацiї розчиненої речовини iз взаємодiєю Леннарда-Джонса зi зростаючим розмiром в розчиннику iз леннард-джонсiвською взаємодiєю. Щодо
 порiвняння з моделюванням методом Монте Карло, всi цi теорiї дають прийнятнi результати для неоднорiдної структури розчинника, але є повнiстю поза дiапазоном для сольватацiйних вiльних енергiй. Це
 може бу We are grateful to late Prof. David Chandler for insightful discussions during a visit in Paris and
 for attracting our attention to the problem tackled in this paper. VS was supported by a grant from the
 Fondation Pierre-Gilles de Gennes. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory Сольватацiя в атомних рiдинах: зв’язок мiж теорiєю гауссового поля i функцiоналом густини Article published earlier |
| spellingShingle | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory Sergiievskyi, V. Levesque, M. Rotenberg, B. Borgis, D. |
| title | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory |
| title_alt | Сольватацiя в атомних рiдинах: зв’язок мiж теорiєю гауссового поля i функцiоналом густини |
| title_full | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory |
| title_fullStr | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory |
| title_full_unstemmed | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory |
| title_short | Solvation in atomic liquids: connection between Gaussian field theory and density functional theory |
| title_sort | solvation in atomic liquids: connection between gaussian field theory and density functional theory |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157011 |
| work_keys_str_mv | AT sergiievskyiv solvationinatomicliquidsconnectionbetweengaussianfieldtheoryanddensityfunctionaltheory AT levesquem solvationinatomicliquidsconnectionbetweengaussianfieldtheoryanddensityfunctionaltheory AT rotenbergb solvationinatomicliquidsconnectionbetweengaussianfieldtheoryanddensityfunctionaltheory AT borgisd solvationinatomicliquidsconnectionbetweengaussianfieldtheoryanddensityfunctionaltheory AT sergiievskyiv solʹvataciâvatomnihridinahzvâzokmižteoriêûgaussovogopolâifunkcionalomgustini AT levesquem solʹvataciâvatomnihridinahzvâzokmižteoriêûgaussovogopolâifunkcionalomgustini AT rotenbergb solʹvataciâvatomnihridinahzvâzokmižteoriêûgaussovogopolâifunkcionalomgustini AT borgisd solʹvataciâvatomnihridinahzvâzokmižteoriêûgaussovogopolâifunkcionalomgustini |