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Cluster Analysis in Liquids: A Novel Tool in TRAVIS
Journal of Chemical Information and Modeling ( IF 5.6 ) Pub Date : 2022-10-31 , DOI: 10.1021/acs.jcim.2c01244 Tom Frömbgen 1 , Jan Blasius 1 , Vahideh Alizadeh 1 , Alain Chaumont 2 , Martin Brehm 3 , Barbara Kirchner 1
Journal of Chemical Information and Modeling ( IF 5.6 ) Pub Date : 2022-10-31 , DOI: 10.1021/acs.jcim.2c01244 Tom Frömbgen 1 , Jan Blasius 1 , Vahideh Alizadeh 1 , Alain Chaumont 2 , Martin Brehm 3 , Barbara Kirchner 1
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We present a novel cluster analysis implemented in our open-source software TRAVIS and its application to realistic and complex chemical systems. The underlying algorithm is exclusively based on atom distances. Using a two-dimensional model system, we first introduce different cluster analysis functions and their application to single snapshots and trajectories including periodicity and temporal propagation. Using molecular dynamics simulations of pure water with varying system size, we show that our cluster analysis is size-independent. Furthermore, we observe a similar clustering behavior of pure water in classical and ab initio molecular dynamics simulations, showing that our cluster analysis is universal. In order to emphasize the application to more complex systems and mixtures, we additionally apply the cluster analysis to ab initio molecular dynamics simulations of the [C2C1Im][OAc] ionic liquid and its mixture with water. Using that, we show that our cluster analysis is able to analyze the clustering of the individual components in a mixture as well as the clustering of the ionic liquid with water.
中文翻译：
液体聚类分析：TRAVIS 中的一种新工具
我们提出了一种在我们的开源软件 TRAVIS 中实施的新型聚类分析及其在现实和复杂化学系统中的应用。底层算法完全基于原子距离。使用二维模型系统，我们首先介绍不同的聚类分析函数及其在单个快照和轨迹（包括周期性和时间传播）中的应用。使用具有不同系统大小的纯水的分子动力学模拟，我们表明我们的聚类分析与大小无关。此外，我们在经典和从头算分子动力学模拟中观察到纯水的类似聚类行为，表明我们的聚类分析具有普遍性。为了强调对更复杂的系统和混合物的应用，2 C 1 Im][OAc]离子液体及其与水的混合物。使用它，我们表明我们的聚类分析能够分析混合物中各个成分的聚类以及离子液体与水的聚类。
更新日期：2022-10-31
中文翻译：
液体聚类分析：TRAVIS 中的一种新工具
我们提出了一种在我们的开源软件 TRAVIS 中实施的新型聚类分析及其在现实和复杂化学系统中的应用。底层算法完全基于原子距离。使用二维模型系统，我们首先介绍不同的聚类分析函数及其在单个快照和轨迹（包括周期性和时间传播）中的应用。使用具有不同系统大小的纯水的分子动力学模拟，我们表明我们的聚类分析与大小无关。此外，我们在经典和从头算分子动力学模拟中观察到纯水的类似聚类行为，表明我们的聚类分析具有普遍性。为了强调对更复杂的系统和混合物的应用，2 C 1 Im][OAc]离子液体及其与水的混合物。使用它，我们表明我们的聚类分析能够分析混合物中各个成分的聚类以及离子液体与水的聚类。
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