The connection between specific features in the water X-ray absorption spectrum and X-ray emission spectrum (XES) and the local H-bond coordination is studied based on structures obtained from path-integral molecular dynamics simulations using either the opt-PBE-vdW density functional or the MB-pol force field. Computing the XES spectrum using all molecules in a snapshot results in only one peak in the lone-pair (1b1) region, while the experiment shows two peaks separated by 0.8-0.9 eV. Different H-bond configurations were classified based on the local structure index (LSI) and a geometrical H-bond cone criterion. We find that tetrahedrally coordinated molecules characterized by high LSI values and two strong donated and two strong accepted H-bonds contribute to the low energy 1b1 emission peak and to the post-edge region in absorption. Molecules with the asymmetric H-bond environment with one strong accepted H-bond and one strong donated H-bond and low LSI values give rise to the high energy 1b1 peak in the emission spectrum and mainly contribute to the pre-edge and main-edge in the absorption spectrum. The 1b1 peak splitting can be increased to 0.62 eV by imposing constraints on the H-bond length, i.e., for very tetrahedral structures short H-bonds (less than 2.68 Å) and for very asymmetric structures elongated H-bonds (longer than 2.8 Å). Such structures are present, but underrepresented, in the simulations which give more of an average of the two extremes.

1.
L. G. M.
Pettersson
,
R. H.
Henchman
, and
A.
Nilsson
,
Chem. Rev.
116
,
7459
7461
(
2016
).
2.
M. F.
Chaplin
, Water Structure and Behavior, http://www.lsbu.ac.uk/water/index.html.
3.
A.
Nilsson
and
L. G. M.
Pettersson
,
Nat. Commun.
6
,
8998
(
2015
).
4.
P.
Gallo
,
K.
Amann-Winkel
,
C. A.
Angell
,
M. A.
Anisimov
,
F.
Caupin
,
C.
Chakravarty
,
T.
Loerting
,
A. Z.
Panagiotopoulos
,
J.
Russo
,
H.
Tanaka
 et al.,
Chem. Rev.
116
,
7463
7500
(
2016
).
5.
G. A.
Cisneros
,
K. T.
Wikfeldt
,
L.
Ojamäe
,
J.
Lu
,
Y.
Xu
,
H.
Torabifard
,
A. P.
Bartók
,
G.
Csányi
,
V.
Molinero
, and
F.
Paesani
,
Chem. Rev.
116
,
7501
7528
(
2016
).
6.
P.
Wernet
,
D.
Nordlund
,
U.
Bergmann
,
M.
Cavalleri
,
M.
Odelius
,
H.
Ogasawara
,
L. Å.
Näslund
,
T. K.
Hirsch
,
L.
Ojamäe
,
P.
Glatzel
 et al.,
Science
304
,
995
999
(
2004
).
7.
J. D.
Smith
,
C. D.
Cappa
,
K. R.
Wilson
,
B. M.
Messer
,
R. C.
Cohen
, and
R. J.
Saykally
,
Science
306
,
851
(
2004
).
8.
A.
Nilsson
,
P.
Wernet
,
D.
Nordlund
,
U.
Bergmann
,
M.
Cavalleri
,
M.
Odelius
,
H.
Ogasawara
,
L.-Å.
Näslund
,
T. K.
Hirsch
,
L.
Ojamäe
 et al.,
Science
308
,
793a
(
2005
).
9.
C.
Huang
,
K. T.
Wikfeldt
,
T.
Tokushima
,
D.
Nordlund
,
Y.
Harada
,
U.
Bergmann
,
M.
Niebuhr
,
T. M.
Weiss
,
Y.
Horikawa
,
M.
Leetmaa
 et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
106
,
15214
15218
(
2009
).
10.
T.
Tokushima
,
Y.
Harada
,
Y.
Horikawa
,
O.
Takahashi
,
Y.
Senba
,
H.
Ohashi
,
L. G. M.
Pettersson
,
A.
Nilsson
, and
S.
Shin
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
177
,
192
205
(
2010
).
11.
T.
Tokushima
,
Y.
Harada
,
O.
Takahashi
,
Y.
Senba
,
H.
Ohashi
,
L. G. M.
Pettersson
,
A.
Nilsson
, and
S.
Shin
,
Chem. Phys. Lett.
460
,
387
400
(
2008
).
12.
C.
Huang
,
T. M.
Weiss
,
D.
Nordlund
,
K. T.
Wikfeldt
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
J. Chem. Phys.
133
,
134504
(
2010
).
13.
K. T.
Wikfeldt
,
C.
Huang
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Chem. Phys.
134
,
214506
(
2011
).
14.
A.
Nilsson
and
L. G. M.
Pettersson
,
Chem. Phys.
389
,
1
34
(
2011
).
15.
A.
Nilsson
,
C.
Huang
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Mol. Liq.
176
,
2
16
(
2012
).
16.
P. H.
Poole
,
F.
Sciortino
,
U.
Essmann
, and
H. E.
Stanley
,
Nature
360
,
324
328
(
1992
).
17.
O.
Mishima
,
J. Chem. Phys.
133
,
144503
(
2010
).
18.
O.
Mishima
and
H. E.
Stanley
,
Nature
396
,
329
335
(
1998
).
19.
O.
Mishima
and
H. E.
Stanley
,
Nature
392
,
164
168
(
1998
).
20.
J. C.
Palmer
,
F.
Martelli
,
Y.
Liu
,
R.
Car
,
A. Z.
Panagiotopoulos
, and
P. G.
Debenedetti
,
Nature
510
,
385
388
(
2014
).
21.
R. S.
Singh
,
J. W.
Biddle
,
P. G.
Debenedetti
, and
M. A.
Anisimov
,
J. Chem. Phys.
144
,
144504
(
2016
).
22.
F.
Perakis
,
K.
Amann-Winkel
,
F.
Lehmkühler
,
M.
Sprung
,
D.
Pettersson
,
J. A.
Sellberg
,
H.
Pathak
,
A.
Späh
,
F.
Cavalca
,
D.
Schlesinger
 et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
114
,
8193
8198
(
2017
).
23.
D. A.
Fuentevilla
and
M. A.
Anisimov
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
195702
(
2006
).
24.
V.
Holten
and
M. A.
Anisimov
,
Sci. Rep.
2
,
713
(
2012
).
26.
C. A.
Angell
,
Nat. Mater.
13
,
673
675
(
2014
).
27.
R. J.
Speedy
and
C. A.
Angell
,
J. Chem. Phys.
65
,
851
858
(
1976
).
28.
J. A.
Sellberg
,
C.
Huang
,
T. A.
McQueen
,
N. D.
Loh
,
H.
Laksmono
,
D.
Schlesinger
,
R. G.
Sierra
,
D.
Nordlund
,
C. Y.
Hampton
,
D.
Starodub
 et al.,
Nature
510
,
381
384
(
2014
).
29.
G. N. I.
Clark
,
G.
Hura
,
J.
Teixeira
,
A. K.
Soper
, and
T.
Head-Gordon
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
107
,
14003
14007
(
2010
).
30.
C.
Huang
,
K. T.
Wikfeldt
,
T.
Tokushima
,
D.
Nordlund
,
Y.
Harada
,
U.
Bergmann
,
M.
Niebuhr
,
T. M.
Weiss
,
Y.
Horikawa
,
M.
Leetmaa
 et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
107
,
E45
(
2010
).
31.
A. K.
Soper
,
Pure Appl. Chem.
82
,
1855
1867
(
2010
).
32.
A. K.
Soper
,
J.
Teixeira
, and
T.
Head-Gordon
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
107
,
E44
(
2010
).
33.
S. D.
Overduin
and
G. N.
Patey
,
J. Phys. Chem. B
116
,
12014
12020
(
2012
).
34.
J. L. F.
Abascal
and
C.
Vega
,
J. Chem. Phys.
123
,
234505
(
2005
).
35.
K.-H.
Kim
,
A.
Späh
,
H.
Pathak
,
F.
Perakis
,
D.
Mariedahl
,
K.
Amann-Winkel
,
J. A.
Sellberg
,
J. H.
Lee
,
S.
Kim
,
J.
Park
 et al.,
Science
358
,
1589
1593
(
2017
).
36.
J. W.
Biddle
,
R. S.
Singh
,
E. M.
Sparano
,
F.
Ricci
,
M. A.
González
,
C.
Valeriani
,
J. L. F.
Abascal
,
P. G.
Debenedetti
,
M. A.
Anisimov
, and
F.
Caupin
,
J. Chem. Phys.
146
,
034502
(
2017
).
37.
J.
Russo
and
H.
Tanaka
,
Nat. Commun.
5
,
3556
(
2014
).
38.
J. R.
Scherer
,
M. K.
Go
, and
S.
Kint
,
J. Phys. Chem.
78
,
1304
1312
(
1974
).
39.
Y.
Maréchal
,
J. Mol. Struct.
1004
,
146
155
(
2011
).
40.
P. L.
Geissler
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
14930
14935
(
2005
).
41.
J. D.
Smith
,
C. D.
Cappa
,
K. R.
Wilson
,
R. C.
Cohen
,
P. L.
Geissler
, and
R. J.
Saykally
,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
102
,
14171
(
2005
).
42.
S. K.
Reddy
,
D. R.
Moberg
,
S. C.
Straight
, and
F.
Paesani
,
J. Chem. Phys.
147
,
244504
(
2017
).
43.
Y.
Liu
,
J. C.
Palmer
,
A. Z.
Panagiotopoulos
, and
P. G.
Debenedetti
,
J. Chem. Phys.
137
,
214505
(
2012
).
44.
J. C.
Palmer
,
R.
Car
, and
P. G.
Debenedetti
,
Faraday Discuss.
167
,
77
94
(
2013
).
45.
46.
J. C.
Palmer
,
F.
Martelli
,
Y.
Liu
,
R.
Car
,
A. Z.
Panagiotopoulos
, and
P. G.
Debenedetti
,
Nature
531
,
E2
E3
(
2016
).
47.
D. T.
Limmer
and
D.
Chandler
,
J. Chem. Phys.
135
,
134503
(
2011
).
48.
D. T.
Limmer
and
D.
Chandler
,
J. Chem. Phys.
138
,
214504
(
2013
).
49.
D. T.
Limmer
and
D.
Chandler
,
Mol. Phys.
113
,
2799
2804
(
2015
).
50.
F.
Smallenburg
and
F.
Scortino
,
Phys. Rev. Lett.
115
,
015701
(
2015
).
51.
T. A.
Kesselring
,
G.
Franzese
,
S. V.
Buldyrev
,
H. J.
Herrmann
, and
H. E.
Stanley
,
Sci. Rep.
2
,
474
(
2012
).
52.
T. A.
Kesselring
,
E.
Lascaris
,
G.
Franzese
, and
H. E.
Stanley
,
J. Chem. Phys.
138
,
244506
(
2013
).
53.
F. H.
Stillinger
and
A.
Rahman
,
J. Chem. Phys.
60
,
1545
1557
(
1974
).
54.
J. C.
Palmer
,
A.
Haji-Akbari
,
R. S.
Singh
,
F.
Martelli
,
R.
Car
,
A. Z.
Panagiotopoulos
, and
P. G.
Debenedetti
,
J. Chem. Phys.
148
,
137101
(
2018
).
55.
T.
Head-Gordon
and
S. W.
Rick
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
9
,
83
91
(
2007
).
56.
S.
Myneni
,
Y.
Luo
,
L.-Å.
Näslund
,
M.
Cavalleri
,
L.
Ojamäe
,
H.
Ogasawara
,
A.
Pelmenschikov
,
P.
Wernet
,
P.
Väterlein
,
C.
Heske
 et al.,
J. Phys.: Condens. Matter
14
,
L213
L219
(
2002
).
57.
J. D.
Smith
,
C. D.
Cappa
,
B. M.
Messer
,
W. S.
Drisdell
,
R. C.
Cohen
, and
R. J.
Saykally
,
J. Phys. Chem. B
110
,
20038
20045
(
2006
).
58.
R. Z.
Khaliullin
and
T. D.
Kühne
,
J. Am. Chem. Soc.
136
,
3395
3399
(
2014
).
59.
T. D.
Kühne
and
R. Z.
Khaliullin
,
Nat. Commun.
4
,
1450
(
2013
).
60.
T.
Pylkkänen
,
V. M.
Giordano
,
J.-C.
Chervin
,
A.
Sakko
,
M.
Hakala
,
J. A.
Soininen
,
K.
Hämäläinen
,
G.
Monaco
, and
S.
Huotari
,
J. Phys. Chem. B
114
,
3804
3808
(
2010
).
61.
T.
Pylkkänen
,
A.
Sakko
,
M.
Hakala
,
K.
Hämäläinen
,
G.
Monaco
, and
S.
Huotari
,
J. Phys. Chem. B
115
,
14544
14550
(
2011
).
62.
G. N. I.
Clark
,
C. D.
Cappa
,
J. D.
Smith
,
R. J.
Saykally
, and
T.
Head-Gordon
,
Mol. Phys.
108
,
1415
1433
(
2010
).
63.
M. V.
Fernandez-Serra
and
E.
Artacho
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
016404
(
2006
).
64.
C. J.
Sahle
,
C.
Sternemann
,
C.
Schmidt
,
S.
Lehtola
,
S.
Jahn
,
L.
Simonelli
,
S.
Huotari
,
M.
Hakala
,
T.
Pylkkänen
,
A.
Nyrow
 et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
110
,
6301
6306
(
2013
).
65.
E. T. J.
Nibbering
and
T.
Elsaesser
,
Chem. Rev.
104
,
1887
1914
(
2004
).
66.
A.
Nilsson
,
D.
Nordlund
,
I.
Waluyo
,
N.
Huang
,
H.
Ogasawara
,
S.
Kaya
,
U.
Bergmann
,
L.-Å.
Näslund
,
H.
Öström
,
P.
Wernet
 et al.,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
177
,
99
129
(
2010
).
67.
M.
Cavalleri
,
H.
Ogasawara
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Chem. Phys. Lett.
364
,
363
(
2002
).
68.
D.
Nordlund
,
H.
Ogasawara
,
K. J.
Andersson
,
M.
Tatarkhanov
,
M.
Salmerón
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Phys. Rev. B
80
,
233404
(
2009
).
69.
D.
Nordlund
,
H.
Ogasawara
,
P.
Wernet
,
M.
Nyberg
,
M.
Odelius
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Chem. Phys. Lett.
395
,
161
165
(
2004
).
70.
J. A.
Sellberg
,
S.
Kaya
,
V. H.
Segtnan
,
C.
Chen
,
T.
Tyliszczak
,
H.
Ogasawara
,
D.
Nordlund
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
J. Chem. Phys.
141
,
034507
(
2014
).
71.
M.
Leetmaa
,
M. P.
Ljungberg
,
A. P.
Lyubartsev
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
177
,
135
157
(
2010
).
72.
M.
Odelius
,
M.
Cavalleri
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Phys. Rev. B
73
,
024205
(
2006
).
73.
M.
Iannuzzi
,
J. Chem. Phys.
128
,
204506
(
2008
).
74.
M.
Iannuzzi
and
J.
Hutter
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
9
,
1599
(
2007
).
75.
W.
Chen
,
X.
Wu
, and
R.
Car
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
017802
(
2010
).
76.
J.
Vinson
,
J. J.
Kas
,
J. J.
Rehr
,
F. D.
Vila
, and
E. L.
Shirley
,
Phys. Rev. B
85
,
045101
(
2012
).
77.
G.
Brancato
,
N.
Rega
, and
V.
Barone
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
107401
(
2008
).
78.
D.
Prendergast
and
G.
Galli
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
215502
(
2006
).
79.
T.
Fransson
,
I.
Zhovtobriukh
,
S.
Coriani
,
K. T.
Wikfeldt
,
P.
Norman
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
18
,
566
583
(
2016
).
80.
T.
Fransson
,
Y.
Harada
,
N.
Kosugi
,
N. A.
Besley
,
B.
Winter
,
J.
Rehr
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Chem. Rev.
116
,
7551
7569
(
2016
).
81.
L.
Weinhardt
,
A.
Benkert
,
F.
Meyer
,
M.
Blum
,
R. G.
Wilks
,
W.
Yang
,
M.
Bär
,
F.
Reinert
, and
C.
Heske
,
J. Chem. Phys.
136
,
144311
(
2012
).
82.
O.
Fuchs
,
M.
Zharnikov
,
L.
Weinhardt
,
M.
Blum
,
M.
Weigand
,
Y.
Zubavichus
,
M.
Bär
,
F.
Maier
,
J. D.
Denlinger
,
C.
Heske
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
100
,
027801
(
2008
).
83.
A.
Pietzsch
,
F.
Hennies
,
P. S.
Miedema
,
B.
Kennedy
,
J.
Schlappa
,
T.
Schmitt
,
V. N.
Strocov
, and
A.
Föhlisch
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
088302
(
2015
).
84.
K. M.
Lange
,
R.
Könecke
,
S.
Ghadimi
,
R.
Golnak
,
M. A.
Soldatov
,
K. F.
Hodeck
,
A.
Soldatov
, and
E. F.
Aziz
,
Chem. Phys.
377
,
1
5
(
2010
).
85.
K. M.
Lange
,
R.
Könnecke
,
M.
Soldatov
,
R.
Golnak
,
J. E.
Rubensson
,
A.
Soldatov
, and
E. F.
Aziz
,
Angew. Chem.
123
,
10809
10813
(
2011
).
86.
K. M.
Lange
,
M.
Soldatov
,
R.
Golnak
,
M.
Gotz
,
N.
Engel
,
R.
Könnecke
,
J.-E.
Rubensson
, and
E. F.
Aziz
,
Phys. Rev. B
85
,
155104
(
2012
).
87.
J. A.
Sellberg
,
T. A.
McQueen
,
H.
Laksmono
,
S.
Schreck
,
M.
Beye
,
D.
DePonte
,
B.
O’Kennedy
,
D.
Nordlund
,
R. G.
Sierra
,
D.
Schlesinger
 et al.,
J. Chem. Phys.
142
,
044505
(
2015
).
88.
E.
Gilberg
,
M. J.
Hanus
, and
B.
Foltz
,
J. Chem. Phys.
76
,
5093
5097
(
1982
).
89.
O.
Fuchs
,
M.
Zharnikov
,
L.
Weinhardt
,
M.
Blum
,
M.
Weigand
,
Y.
Zubavichus
,
M.
Bär
,
F.
Maier
,
J. D.
Denlinger
,
C.
Heske
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
100
,
249802
(
2008
).
90.
K.
Yamazoe
,
J.
Miyawaki
,
H.
Niwa
,
A.
Nilsson
, and
Y.
Harada
, “
Measurements of ultrafast dissociation in resonant inelastic x-ray scattering of water
” (unpublished).
91.
M.
Odelius
,
Phys. Rev. B
79
,
144204
(
2009
).
92.
M.
Odelius
,
J. Phys. Chem. A
113
,
8176
8181
(
2009
).
93.
T.
Tokushima
,
Y.
Horikawa
,
H.
Arai
,
Y.
Harada
,
O.
Takahashi
,
L. G. M.
Pettersson
,
A.
Nilsson
, and
S.
Shin
,
J. Chem. Phys.
136
,
044517
(
2012
).
94.
J.
Forsberg
,
J.
Gråsjö
,
B.
Brena
,
J.
Nordgren
,
L. C.
Duda
, and
J. E.
Rubensson
,
Phys. Rev. B
79
,
132203
(
2009
).
95.
M. P.
Ljungberg
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
J. Chem. Phys.
134
,
044513
(
2011
).
96.
A.
Nilsson
,
T.
Tokushima
,
Y.
Horikawa
,
Y.
Harada
,
M. P.
Ljungberg
,
S.
Shin
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
188
,
84
100
(
2013
).
97.
L. G. M.
Pettersson
and
A.
Nilsson
,
J. Non-Cryst. Solids
407
,
399
417
(
2015
).
98.
N. A.
Besley
,
Chem. Phys. Lett.
542
,
42
46
(
2012
).
99.
J. D.
Wadey
and
N. A.
Besley
,
J. Chem. Theory Comput.
10
,
4557
4564
(
2014
).
100.
B.
Winter
,
E. F.
Aziz
,
U.
Hergenhahn
,
M.
Faubel
, and
I. V.
Hertel
,
J. Chem. Phys.
126
,
124504
(
2007
).
101.
B.
Winter
,
R.
Weber
,
W.
Widdra
,
M.
Dittmar
,
M.
Faubel
, and
I. V.
Hertel
,
J. Phys. Chem. A
108
,
2625
(
2004
).
102.
D.
Nordlund
,
M.
Odelius
,
H.
Bluhm
,
H.
Ogasawara
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Chem. Phys. Lett.
460
,
86
(
2008
).
103.
M.
Odelius
,
H.
Ogasawara
,
D.
Nordlund
,
O.
Fuchs
,
L.
Weinhardt
,
F.
Maier
,
E.
Umbach
,
C.
Heske
,
Y.
Zubavichus
,
M.
Grunze
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
94
,
227401
(
2005
).
104.
M. P.
Ljungberg
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Phys. Rev. B
82
,
245115
(
2010
).
105.
B.
Brena
,
D.
Nordlund
,
M.
Odelius
,
H.
Ogasawara
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
148302
(
2004
).
106.
M.
Neeb
,
J. E.
Rubensson
,
M.
Biermann
, and
W.
Eberhardt
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
67
,
261
274
(
1994
).
107.
L.
Weinhardt
,
M.
Weigand
,
O.
Fuchs
,
M.
Bär
,
M.
Blum
,
J. D.
Denlinger
,
W.
Yang
,
E.
Umbach
, and
C.
Heske
,
Phys. Rev. B
84
,
104202
(
2011
).
108.
M. P.
Ljungberg
,
I.
Zhovtobriukh
,
O.
Takahashi
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Chem. Phys.
146
,
134506
(
2017
).
109.
O.
Takahashi
,
M. P.
Ljungberg
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Phys. Chem. B
121
,
11163
11168
(
2017
).
110.
H.
Shen
,
M.
Chen
,
Z.
Sun
,
L.
Xu
,
E.
Wang
, and
X.
Wu
,
Front. Phys.
13
,
138204
(
2018
).
111.
J.
Niskanen
,
C. J.
Sahle
,
K.
Gilmore
,
F.
Uhlig
,
J.
Smiatek
, and
A.
Föhlisch
,
Phys. Rev. E
96
,
013319
(
2017
).
112.
Y.
Harada
,
T.
Tokushima
,
Y.
Horikawa
,
O.
Takahashi
,
H.
Niwa
,
M.
Kobayashi
,
M.
Oshima
,
Y.
Senba
,
H.
Ohashi
,
K. T.
Wikfeldt
 et al.,
Phys. Rev. Lett.
111
,
193001
(
2013
).
113.
E.
Shiratani
and
M.
Sasai
,
J. Chem. Phys.
104
,
7671
7680
(
1996
).
114.
K. T.
Wikfeldt
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
13
,
19918
19924
(
2011
).
115.
B.
Santra
,
R. A.
DiStasio
, Jr.
,
F.
Martelli
, and
R.
Car
,
Mol. Phys.
113
,
2829
2841
(
2015
).
116.
J.
Klimeš
,
D. R.
Bowler
, and
A.
Michaelides
,
J. Phys.: Condens. Matter
22
,
022201
(
2010
).
117.
G.
Kresse
and
J.
Furthmüller
,
Comput. Mater. Sci.
6
,
15
50
(
1996
).
118.
G.
Kresse
and
D.
Joubert
,
Phys. Rev. B
59
,
1758
1775
(
1999
).
119.
V.
Babin
,
G. R.
Medders
, and
F.
Paesani
,
J. Phys. Chem. Lett.
3
,
3765
3769
(
2012
).
120.
G. R.
Medders
,
V.
Babin
, and
F.
Paesani
,
J. Chem. Theory Comput.
10
,
2906
2910
(
2014
).
121.
S. K.
Reddy
,
S. C.
Straight
,
P.
Bajaj
,
C. H.
Pham
,
M.
Riera
,
D. R.
Moberg
,
M. A.
Morales
,
C.
Knight
,
A. W.
Gotz
, and
F.
Paesani
,
J. Chem. Phys.
145
,
194504
(
2016
).
122.
F.
Paesani
, personal communication (
2016
).
123.
Y. H.
Shao
,
Z. T.
Gan
,
E.
Epifanovsky
,
A. T. B.
Gilbert
,
M.
Wormit
,
J.
Kussmann
,
A. W.
Lange
,
A.
Behn
,
J.
Deng
,
X. T.
Feng
 et al.,
Mol. Phys.
113
,
184
215
(
2015
).
124.
M. E.
Casida
, in
Recent Advances in Density Functional Methods
, edited by
D. P.
Chong
(
World Scientific
,
Singapore
,
1995
), Vol. I.
125.
S.
Hirata
and
M.
Head-Gordon
,
Chem. Phys. Lett.
314
,
291
299
(
1999
).
126.
A. T. B.
Gilbert
,
N. A.
Besley
, and
P. M. W.
Gill
,
J. Phys. Chem. A
112
,
13164
13171
(
2008
).
127.
O.
Takahashi
and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Chem. Phys.
121
,
10339
10345
(
2004
).
128.
W.
Kutzelnigg
,
U.
Fleischer
, and
M.
Schindler
,
NMR-Basic Principles and Progress
(
Springer Verlag
,
Heidelberg
,
1990
).
129.
W. J.
Hehre
,
R.
Ditchfield
, and
J. A.
Pople
,
J. Chem. Phys.
56
,
2257
2261
(
1972
).
130.
P.
Norman
,
D. M.
Bishop
,
H. J. Aa.
Jensen
, and
J.
Oddershede
,
J. Chem. Phys.
115
,
10323
10334
(
2001
).
131.
P.
Norman
,
D. M.
Bishop
,
H. J. Aa.
Jensen
, and
J.
Oddershede
,
J. Chem. Phys.
123
,
194103
(
2005
).
132.
J.
Kauczor
and
P.
Norman
,
J. Chem. Theory Comput.
10
,
2449
2455
(
2014
).
133.
K.
Aidas
,
C.
Angeli
,
K. L.
Bak
,
V.
Bakken
,
R.
Bast
,
L.
Boman
,
O.
Christiansen
,
R.
Cimiraglia
,
S.
Coriani
,
P.
Dahle
 et al.,
Wiley Interdiscip. Rev.: Comput. Mol. Sci.
4
,
269
284
(
2014
).
134.
T.
Yanai
,
D. P.
Tew
, and
N. C.
Handy
,
Chem. Phys. Lett.
393
,
51
57
(
2004
).
135.
U.
Ekström
,
P.
Norman
,
V.
Carravetta
, and
H.
Ågren
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
143001
(
2006
).
136.
U.
Ekström
and
P.
Norman
,
Phys. Rev. A
74
,
042722
(
2006
).
137.
A.
Bergner
,
M.
Dolg
,
W.
Kuechle
,
H.
Stoll
, and
H.
Preuß
,
Mol. Phys.
80
,
1431
1441
(
1993
).
138.
N.
Godbout
,
D. R.
Salahub
,
J.
Andzelm
, and
E.
Wimmer
,
Can. J. Chem.
70
,
560
(
1992
).
139.
H.
Ågren
,
V.
Carravetta
,
O.
Vahtras
, and
L. G. M.
Pettersson
,
Theor. Chem. Acc.
97
,
14
(
1997
).
140.
S.
Schreck
,
A.
Pietzsch
,
K.
Kunnus
,
B.
Kennedy
,
W.
Quevedo
,
P. S.
Miedema
,
P.
Wernet
, and
A.
Föhlisch
,
Struct. Dyn.
1
,
054901
(
2014
).
141.
L. G. M.
Pettersson
,
T.
Tokushima
,
Y.
Harada
,
O.
Takahashi
,
S.
Shin
, and
A.
Nilsson
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
249801
(
2008
).
142.
F. K.
Gel′mukhanov
,
L. N.
Mazalov
, and
A. V.
Kondratenko
,
Chem. Phys. Lett.
46
,
133
(
1977
).
143.
L.
Kong
,
X.
Wu
, and
R.
Car
,
Phys. Rev. B
86
,
134203
(
2012
).
144.
K.
Nishizawa
,
N.
Kurahashi
,
K.
Sekiguchi
, and
T.
Mizuno
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
13
,
413
417
(
2011
).
145.
J. M.
Guevara-Vela
,
E.
Romero-Montalvo
,
V. A. M.
Gómez
,
R.
Chávez-Calvillo
,
M.
García-Revilla
,
E.
Francisco
,
Á. M.
Pendás
, and
T.
Rocha-Rinza
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
18
,
19557
19566
(
2016
).
146.
J.
Stöhr
,
F.
Sette
, and
A. L.
Johnson
,
Phys. Rev. Lett.
53
,
1684
(
1984
).
147.
L. B.
Skinner
,
C.
Huang
,
D.
Schlesinger
,
L. G. M.
Pettersson
,
A.
Nilsson
, and
C. J.
Benmore
,
J. Chem. Phys.
138
,
074506
(
2013
).
148.
U.
Bergmann
,
A.
Di Cicco
,
P.
Wernet
,
E.
Principi
,
P.
Glatzel
, and
A.
Nilsson
,
J. Chem. Phys.
127
,
174504
(
2007
).
149.
U.
Bergmann
,
A.
Di Cicco
,
P.
Wernet
,
E.
Principi
,
P.
Glatzel
, and
A.
Nilsson
,
J. Chem. Phys.
128
,
089902
(
2008
).
150.
K. T.
Wikfeldt
,
M.
Leetmaa
,
A.
Mace
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Chem. Phys.
132
,
104513
(
2010
).
151.
M.
Leetmaa
,
K. T.
Wikfeldt
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Phys.: Condens. Matter
22
,
135001
(
2010
).
152.
M.
Leetmaa
,
K. T.
Wikfeldt
,
M. P.
Ljungberg
,
M.
Odelius
,
J.
Swenson
,
A.
Nilsson
, and
L. G. M.
Pettersson
,
J. Chem. Phys.
129
,
084502
(
2008
).
153.
Y.
Harada
,
J.
Miyawaki
,
H.
Niwa
,
K.
Yamazoe
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
J. Phys. Chem. Lett.
8
,
5487
5491
(
2017
).
154.
D.
Nordlund
,
H.
Ogasawara
,
H.
Bluhm
,
O.
Takahashi
,
M.
Odelius
,
M.
Nagasono
,
L. G. M.
Pettersson
, and
A.
Nilsson
,
Phys. Rev. Lett.
99
,
217406
(
2007
).
155.
C. P.
Lawrence
and
J. L.
Skinner
,
J. Chem. Phys.
118
,
264
272
(
2003
).
156.
C. P.
Lawrence
and
J. L.
Skinner
,
Chem. Phys. Lett.
369
,
472
477
(
2003
).
157.
C. P.
Lawrence
and
J. L.
Skinner
,
J. Chem. Phys.
119
,
1623
1633
(
2003
).
158.
C. P.
Lawrence
and
J. L.
Skinner
,
J. Chem. Phys.
119
,
3840
3848
(
2003
).
159.
G. R.
Medders
and
F.
Paesani
,
J. Chem. Theory Comput.
11
,
1145
1154
(
2015
).
160.
G. R.
Medders
,
A. W.
Götz
,
M. A.
Morales
,
P.
Bajaj
, and
F.
Paesani
,
J. Chem. Phys.
143
,
104102
(
2015
).
161.
Q.
Sun
,
Vib. Spectrosc.
62
,
110
114
(
2012
).
162.
Q.
Sun
,
Chem. Phys. Lett.
568-569
,
90
94
(
2013
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.