Dependence of the Many-Body Interaction Strength in Water Clusters (H<sub>2</sub>O)<sub><i>n</i></sub> on the Water-Water Distance

Abstract

使用高精度从头算方法（含基组重叠误差校正）计算了水团簇（H2O）n（n=8,10,16,20,22,24）中的所有二体、三体和四体作用能,分析了水团簇中的多体效应.研究表明,二体作用对体系总作用能的贡献高达70%以上,三体作用对总作用能的贡献可高达25%,四体作用在总作用能中所占比例不超过3%,五体及以上多体作用能在总作用能中所占比例更小,不超过0.5%.本文研究还表明,两个水分子间距小于0.68 nm的二体作用、三个和四个水分子中最近的两个水分子间距小于0.31 nm的三体和四体作用对体系总作用能的贡献高达99.4%.因此,以生物体系为对象的分子模拟方法应该具备准确地模拟两个水分子间距小于0.68 nm的二体作用、三个和四个水分子中最近的两个分子间距小于0.31 nm的三体和四体作用的能力。