Dielectric Boundary Force in Molecular Solvation with the Poisson-Boltzmann Free Energy: A Shape Derivative Approach.
Dielectric Boundary Force in Molecular Solvation with the Poisson-Boltzmann Free Energy: A Shape Derivative Approach.
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DOI：
10.1137/110826436
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发表时间：
2011
影响因子：
1.9
通讯作者：
Zhang Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li B;Cheng X;Zhang Z
在分子溶剂化的隐式溶剂描述中，静电自由能通过静电势给出。这个潜在的解决了泊松-玻尔兹曼方程的边界值问题，其中的介电系数的变化跨越溶质-溶剂界面的介电边界。作用在这种边界上的介电边界力是静电自由能相对于边界位置变化的负的第一变化量。在这项工作中，形状导数的概念被用来定义这样的变化和介电边界力的公式推导。结果表明，这种力总是在朝着带电溶质分子的方向。
In an implicit-solvent description of molecular solvation, the electrostatic free energy is given through the electrostatic potential. This potential solves a boundary-value problem of the Poisson–Boltzmann equation in which the dielectric coefficient changes across the solute-solvent interface—the dielectric boundary. The dielectric boundary force acting on such a boundary is the negative first variation of the electrostatic free energy with respect to the location change of the boundary. In this work, the concept of shape derivative is used to define such variations and formulas of the dielectric boundary force are derived. It is shown that such a force is always in the direction toward the charged solute molecules.
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