Accurate noncovalent interactions in atomistic systems via quantum Drude oscillators
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Accurately modeling polarization and van der Waals (vdW) interactions in atomistic systems typically requires high-level quantum-mechanical methods that are computationally expensive, hence limited in applicability. To address this challenge, efficient yet physically grounded models are needed-ones that not only enable accurate predictions but also provide insight into how noncovalent interactions scale in complex molecular and material systems. This review highlights the quantum Drude oscillator (QDO) model, a physically motivated and computationally efficient framework that captures the essential features of electronic response, including polarization and dispersion forces, across a wide range of chemical and material systems. We discuss how the QDO model quantitatively reproduces the polarization response of many-electron atoms and how key components of noncovalent interactions-exchange-repulsion, polarization, and dispersion-emerge naturally in QDO dimers. Furthermore, the model provides predictive scaling laws that elucidate trends in polarizability and dispersion across the periodic table and in molecular assemblies. By uniting interpretability, accuracy, and efficiency, the QDO model offers a versatile approach for modeling noncovalent interactions in systems ranging from isolated molecules to complex condensed phases and nanostructured materials.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Accurate noncovalent interactions in atomistic systems via quantum Drude oscillators
- Date Crossref
- 15/10/2025
- Éditeur
- AIP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Luxembourg Department of Physics and Materials Science pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Padua pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Daresbury Laboratory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Oxford Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Sci-Tech Daresbury pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Michigan State University Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Dalhousie University Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Cambridge Yusuf Hamied Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Pittsburgh Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Warwick Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Indian Institute of Technology Kanpur Department of Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Cardiovascular Institute of the South pays non établi dans la noticeInstitution
Department of Physics and Materials Science — University of Luxembourg, University of Padua et Daresbury Laboratory, avec 9 autres affiliations.
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