Hydrocarbon Species on the Cu(111) Surface Studied with a Neural Network Potential

人工神经网络 曲面(拓扑) 碳氢化合物 生物系统 化学 计算机科学 人工智能 生物 数学 有机化学 几何学
作者
Sen Xu,Li‐Ling Wu,Yi Fan,Yufeng Liu,Xiongzhi Zeng,Zhenyu Li
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (13): 5697-5707 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c08138
摘要

Hydrocarbon species are involved in various surface processes, such as graphene growth on Cu surfaces. A systematic examination of their structures, stability, and reactivity from first principles is essential for understanding the atomic mechanisms of these processes. However, this approach has a substantial computational cost. In this study, we train an accurate Cu–C–H neural network (NN) potential using a homemade deep potential learning platform, DPTorch, which exhibits good linear scalability over thousands of CPU cores and multiple GPUs. The obtained NN potential can accurately reproduce the reaction energy and activation barrier for elementary reactions with hydrocarbon species involved. With such an accurate NN potential, the stochastic surface walking global optimization algorithm is then used to explore stable hydrocarbon structures on the Cu(111) surface. It turns out that hydrogen plays an important role in stabilizing small carbon ring structures. Free energy surfaces are constructed via enhanced sampling using NN potential-based molecular dynamics simulations, which gives a revision to statistically not well-converged free energy barriers predicted previously using ab initio molecular dynamics. At the same time, new pathways are found for both CH and C2 dissociation reactions. These results provide valuable insights into the chemistry of hydrocarbons on the Cu surface.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
lelecha完成签到,获得积分10
刚刚
ogmck发布了新的文献求助150
刚刚
微笑溪灵发布了新的文献求助10
刚刚
刘一严完成签到 ,获得积分10
2秒前
机智谷蕊完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助迷路的代曼采纳,获得10
4秒前
5秒前
WHW发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
所所应助帅气的亦玉采纳,获得10
7秒前
holland完成签到 ,获得积分10
7秒前
慕青应助CC采纳,获得10
8秒前
8秒前
邢现良发布了新的文献求助10
9秒前
踏实山槐发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
傻瓜子发布了新的文献求助10
11秒前
李爱国应助迷路的代曼采纳,获得10
11秒前
烟花应助xiyaxia采纳,获得10
11秒前
GGBond发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
里昂义务发布了新的文献求助30
15秒前
向阳而生o完成签到,获得积分10
15秒前
小马甲应助迷路的代曼采纳,获得10
16秒前
17秒前
19秒前
12138发布了新的文献求助10
19秒前
贪玩薯片发布了新的文献求助10
20秒前
傻瓜子完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
苏横完成签到,获得积分10
21秒前
di完成签到,获得积分10
22秒前
SS完成签到,获得积分0
22秒前
23秒前
小蘑菇应助WHW采纳,获得10
23秒前
23秒前
天天快乐应助迷路的代曼采纳,获得10
23秒前
邢现良完成签到,获得积分10
23秒前
bbb完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
Psychopathic Traits and Quality of Prison Life 1000
Malcolm Fraser : a biography 680
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6453665
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8264856
关于积分的说明 17614033
捐赠科研通 5518952
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2904406
邀请新用户注册赠送积分活动 1881187
关于科研通互助平台的介绍 1723699