Predicción eficiente de estructuras cristalinas empleando algoritmos genéticos en combinación con métodos mecánico cuánticos en cristales orgánicos

PAGOLA G. I; FERRARO, M B.; LUND A.; ORENDT A.; FACELLI. J. C.

San Carlos de Bariloche

Congreso; 98ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

Asociación Física Argentina

Durante la ultima década nuestro grupo trabaja en la predicción de estructuras cristalinas y la determinación de sus propiedades mediante el desarrollo y aplicación de un código propio denominado MGAC (Modified Genetic Algorithms for Crystals). Dicho código es capaz de efectuar búsquedas de estructuras plausibles, usando algoritmos genéticos distribuidos (GA), para cristales con moléculas que pueden adoptar diferentes conformaciones (flexibles). El código efectúa una minimización local de estas estructuras para cada grupo cristalogr ́fico relevante, as clasifica según su energía y rescata las más relevantes. En las versiones previas del MGAC se empleó el programa CHARMM para efectuar las optimizaciones locales y la consiguiente evaluación de la energía de las distintas estructuras cristalinas, lo cual tenía la desventaja de emplear potenciales semi-empíricos para efectuar ambos cálculos. Mediante una modificación reciente al MGAC se ha incorporado la posibilidad de emplear en forma alternativa el código Quantum Espresso (QE) para efectuar las optimizaciones locales y los cálculos de las energías de los cristales candidato al nivel DFT-D (dispersion-corrected density functional theory), lo cual permite mejorar sustancialmente la calidad de las predicciones.En este trabajo se exploran las ventajas y desventajas de emplear Quantum Espresso (MGAC/QE) o CHARMM (MGAC/CHARMM) .Para efectuar este análisis se comparan críticamente los resultados obtenidos con ambas implementaciones en diversos sistemas cristalinos prototípicos.