Skip to main content
SpringerLink
Log in

Liquid water structure from X-ray absorption and emission, NMR shielding and X-ray diffraction

  • Article
  • Published:
Science China Physics, Mechanics & Astronomy Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Here we investigate to what extent X-ray absorption (XAS) and emission (XES) spectroscopy, the oxygen-oxygen radial distribution function and σ(1H) and σ(17O) NMR shielding can be represented by a common set of model structures of liquid water. This is done by using a Monte Carlo-based fitting technique which fits the spectra based on a library of ∼1400 precomputed spectra and assigns weights to contributions from different model structures. These are then used to reweight the contributions from the structures in the library to reveal classes of structures that are over- or under-represented in the library. The goal is to include different experimental data sets which are sensitive to different aspects of liquid water structure and thus narrow down which types of structures must exist in the real liquid.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Similar content being viewed by others

References

  1. L. G. M. Pettersson, R. H. Henchman, and A. Nilsson, Chem. Rev 116, 7459 (2016).

    Google Scholar 

  2. P. Gallo, K. Amann-Winkel, C. A. Angell, M. A. Anisimov, F. Caupin, C. Chakravarty, E. Lascaris, T. Loerting, A. Z. Panagiotopoulos, J. Russo, J. A. Sellberg, H. E. Stanley, H. Tanaka, C. Vega, L. Xu, and L. G. M. Pettersson, Chem. Rev 116, 7463 (2016).

    Google Scholar 

  3. 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), arXiv: 1611.00443.

    ADS  Google Scholar 

  4. V. Holten, and M. A. Anisimov, Sci. Rep 2, 713 (2012), arXiv: 1207.2101.

    ADS  Google Scholar 

  5. R. S. Singh, J. W. Biddle, P. G. Debenedetti, and M. A. Anisimov, J. Chem. Phys 144, 144504 (2016), arXiv: 1602.04242.

    ADS  Google Scholar 

  6. J. Russo, and H. Tanaka, Nat. Commun 5, 3556 (2014), arXiv: 1308.4231.

    ADS  Google Scholar 

  7. R. Shi, J. Russo, and H. Tanaka, J. Chem. Phys 149, 224502 (2018).

    Google Scholar 

  8. H. Tanaka, J. Chem. Phys 112, 799 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  9. A. Nilsson, C. Huang, and L. G. M. Pettersson, J. Mol. Liquids 176, 2 (2012).

    Google Scholar 

  10. A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, Chem. Phys 389, 1 (2011).

    Google Scholar 

  11. A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, Nat. Commun 6, 8998 (2015).

    ADS  Google Scholar 

  12. C. A. Angell, R. D. Bressel, M. Hemmati, E. J. Sare, and J. C. Tucker, Phys. Chem. Chem. Phys 2, 1559 (2000).

    Google Scholar 

  13. F. Perakis, K. Amann-Winkel, F. Lehmkühler, M. Sprung, D. Mariedahl, J. A. Sellberg, H. Pathak, A. Späh, F. Cavalca, D. Schlesinger, A. Ricci, A. Jain, B. Massani, F. Aubree, C. J. Benmore, T. Loerting, G. Grübel, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 8193 (2017).

    ADS  Google Scholar 

  14. H. Kanno, and C. A. Angell, J. Chem. Phys 70, 4008 (1979).

    ADS  Google Scholar 

  15. R. J. Speedy, and C. A. Angell, J. Chem. Phys 65, 851 (1976).

    ADS  Google Scholar 

  16. P. H. Poole, F. Sciortino, U. Essmann, and H. E. Stanley, Nature 360, 324 (1992).

    ADS  Google Scholar 

  17. K. H. Kim, A. Späh, H. Pathak, F. Perakis, D. Mariedahl, K. Amann-Winkel, J. A. Sellberg, J. H. Lee, S. Kim, J. Park, K. H. Nam, T. Katayama, and A. Nilsson, Science 358, 1589 (2017).

    ADS  MathSciNet  Google Scholar 

  18. G. E. Walrafen, J. Chem. Phys 40, 3249 (1964).

    ADS  Google Scholar 

  19. G. E. Walrafen, M. R. Fisher, M. S. Hokmabadi, and W. H. Yang, J. Chem. Phys 85, 6970 (1986).

    ADS  Google Scholar 

  20. G. E. Walrafen, M. S. Hokmabadi, and W. H. Yang, J. Chem. Phys 85, 6964 (1986).

    ADS  Google Scholar 

  21. Q. Sun, Vib. Spectr 62, 110 (2012).

    Google Scholar 

  22. Q. Sun, Chem. Phys. Lett. 568–569, 90 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  23. L. Xu, F. Mallamace, Z. Yan, F. W. Starr, S. V. Buldyrev, and H. E. Stanley, Nat. Phys 5, 565 (2009).

    Google Scholar 

  24. J. R. Scherer, M. K. Go, and S. Kint, J. Phys. Chem 78, 1304 (1974).

    Google Scholar 

  25. P. Wernet, D. Nordlund, U. Bergmann, M. Cavalleri, M. Odelius, H. Ogasawara, L. A. Näslund, T. K. Hirsch, L. Ojamäe, P. Glatzel, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Science 304, 995 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  26. C. Huang, K. T. Wikfeldt, T. Tokushima, D. Nordlund, Y. Harada, U. Bergmann, M. Niebuhr, T. M. Weiss, Y. Horikawa, M. Leetmaa, M. P. Ljungberg, O. Takahashi, A. Lenz, L. Ojamäe, A. P. Lyubartsev, S. Shin, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106, 15214 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  27. A. Nilsson, T. Tokushima, Y. Horikawa, Y. Harada, M. P. Ljungberg, S. Shin, and L. G. M. Pettersson, J. Electron Spectr. Related Phenom 188, 84 (2013).

    Google Scholar 

  28. T. Tokushima, Y. Harada, Y. Horikawa, O. Takahashi, Y. Senba, H. Ohashi, L. G. M. Pettersson, A. Nilsson, and S. Shin, J. Electron Spectr. Related Phenom 177, 192 (2010).

    Google Scholar 

  29. T. Tokushima, Y. Harada, O. Takahashi, Y. Senba, H. Ohashi, L. G. M. Pettersson, A. Nilsson, and S. Shin, Chem. Phys. Lett 460, 387 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  30. C. Huang, T. M. Weiss, D. Nordlund, K. T. Wikfeldt, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, J. Chem. Phys 133, 134504 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  31. A. Späh, H. Pathak, K. H. Kim, F. Perakis, D. Mariedahl, K. Amann-Winkel, J. A. Sellberg, J. H. Lee, S. Kim, J. Park, K. H. Nam, T. Katayama, and A. Nilsson, Phys. Chem. Chem. Phys 21, 26 (2019).

    Google Scholar 

  32. K. T. Wikfeldt, C. Huang, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, J. Chem. Phys 134, 214506 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  33. Y. Harada, J. Miyawaki, H. Niwa, K. Yamazoe, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, J. Phys. Chem. Lett 8, 5487 (2017).

    Google Scholar 

  34. Y. Harada, T. Tokushima, Y. Horikawa, O. Takahashi, H. Niwa, M. Kobayashi, M. Oshima, Y. Senba, H. Ohashi, K. T. Wikfeldt, A. Nilsson, L. G. M. Pettersson, and S. Shin, Phys. Rev. Lett 111, 193001 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  35. Y. Maréchal, J. Mol. Struct 1004, 146 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  36. 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).

    ADS  Google Scholar 

  37. U. Bergmann, A. Di Cicco, P. Wernet, E. Principi, P. Glatzel, and A. Nilsson, J. Chem. Phys 127, 174504 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  38. U. Bergmann, A. D. Cicco, P. Wernet, E. Principi, P. Glatzel, and A. Nilsson, J. Chem. Phys 128, 089902 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  39. M. Leetmaa, K. Thor Wikfeldt, and L. G. M. Pettersson, J. Phys.-Condens. Matter 22, 135001 (2010), arXiv: 0909.0197.

    ADS  Google Scholar 

  40. K. T. Wikfeldt, M. Leetmaa, A. Mace, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, J. Chem. Phys 132, 104513 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  41. I. Zhovtobriukh, P. Norman, and L. G. M. Pettersson, J. Chem. Phys 150, 034501 (2019).

    ADS  Google Scholar 

  42. A. Nilsson, D. Nordlund, I. Waluyo, N. Huang, H. Ogasawara, S. Kaya, U. Bergmann, L. Å. Näslund, H. Öström, P. Wernet, K. J. Andersson, T. Schiros, and L. G. M. Pettersson, J. Electron Spectr. Related Phenom 177, 99 (2010).

    Google Scholar 

  43. K. Modig, and B. Halle, J. Am. Chem. Soc 124, 12031 (2002).

    Google Scholar 

  44. J. C. Facelli, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectr 58, 176 (2011).

    Google Scholar 

  45. P. Schanda, and M. Ernst, Prog. Nucl. Magn. Reson. Spectr 96, 1 (2016).

    Google Scholar 

  46. Y. Shao, Z. Gan, E. Epifanovsky, A. T. B. Gilbert, M. Wormit, J. Kussmann, A. W. Lange, A. Behn, J. Deng, X. Feng, D. Ghosh, M. Goldey, P. R. Horn, L. D. Jacobson, I. Kaliman, R. Z. Khaliullin, T. Kuś, A. Landau, J. Liu, E. I. Proynov, Y. M. Rhee, R. M. Richard, M. A. Rohrdanz, R. P. Steele, E. J. Sundstrom, H. L. Woodcock Iii, P. M. Zimmerman, D. Zuev, B. Albrecht, E. Alguire, B. Austin, G. J. O. Beran, Y. A. Bernard, E. Berquist, K. Brandhorst, K. B. Bravaya, S. T. Brown, D. Casanova, C. M. Chang, Y. Chen, S. H. Chien, K. D. Closser, D. L. Crittenden, M. Diedenhofen, R. A. DiStasio Jr., H. Do, A. D. Dutoi, R. G. Edgar, S. Fatehi, L. Fusti-Molnar, A. Ghysels, A. Golubeva-Zadorozhnaya, J. Gomes, M. W. D. Hanson-Heine, P. H. P. Harbach, A. W. Hauser, E. G. Hohenstein, Z. C. Holden, T. C. Jagau, H. Ji, B. Kaduk, K. Khistyaev, J. Kim, J. Kim, R. A. King, P. Klunzinger, D. Kosenkov, T. Kowalczyk, C. M. Krauter, K. U. Lao, A. D. Laurent, K. V. Lawler, S. V. Levchenko, C. Y. Lin, F. Liu, E. Livshits, R. C. Lochan, A. Luenser, P. Manohar, S. F. Manzer, S. P. Mao, N. Mardirossian, A. V. Marenich, S. A. Maurer, N. J. Mayhall, E. Neuscamman, C. M. Oana, R. Olivares-Amaya, D. P. O’Neill, J. A. Parkhill, T. M. Perrine, R. Peverati, A. Prociuk, D. R. Rehn, E. Rosta, N. J. Russ, S. M. Sharada, S. Sharma, D. W. Small, A. Sodt, T. Stein, D. Stück, Y. C. Su, A. J. W. Thom, T. Tsuchimochi, V. Vanovschi, L. Vogt, O. Vydrov, T. Wang, M. A. Watson, J. Wenzel, A. White, C. F. Williams, J. Yang, S. Yeganeh, S. R. Yost, Z. Q. You, I. Y. Zhang, X. Zhang, Y. Zhao, B. R. Brooks, G. K. L. Chan, D. M. Chipman, C. J. Cramer, W. A. Goddard Iii, M. S. Gordon, W. J. Hehre, A. Klamt, H. F. Schaefer Iii, M. W. Schmidt, C. D. Sherrill, D. G. Truhlar, A. Warshel, X. Xu, A. Aspuru-Guzik, R. Baer, A. T. Bell, N. A. Besley, J. D. Chai, A. Dreuw, B. D. Dunietz, T. R. Furlani, S. R. Gwaltney, C. P. Hsu, Y. Jung, J. Kong, D. S. Lambrecht, W. Z. Liang, C. Ochsenfeld, V. A. Rassolov, L. V. Slipchenko, J. E. Subotnik, T. Van Voorhis, J. M. Herbert, A. I. Krylov, P. M. W. Gill, and M. Head-Gordon, Mol. Phys 113, 184 (2015).

    ADS  Google Scholar 

  47. M. E. Casida, Recent Advances in Density Functional Methods, edited by D. P. Chong (World Scientific, Singapore, 1995).

  48. S. Hirata, and M. Head-Gordon, Chem. Phys. Lett 314, 291 (1999).

    ADS  Google Scholar 

  49. M. Neeb, J. E. Rubensson, M. Biermann, and W. Eberhardt, J. Electron Spectr. Related Phenom 67, 261 (1994).

    Google Scholar 

  50. J. D. Wadey, and N. A. Besley, J. Chem. Theor. Comput 10, 4557 (2014).

    Google Scholar 

  51. W. Kutzelnigg, U. Fleischer, and M. Schindler, NMR-Basic Principles and Progress (Springer Verlag, Heidelberg, 1990).

    Google Scholar 

  52. W. J. Hehre, R. Ditchfield, and J. A. Pople, J. Chem. Phys 56, 2257 (1972).

    ADS  Google Scholar 

  53. P. Norman, D. M. Bishop, H. Jorgen, Aa. Jensen, and J. Oddershede, J. Chem. Phys 115, 10323 (2001).

    ADS  Google Scholar 

  54. P. Norman, D. M. Bishop, H. J. A. Jensen, and J. Oddershede, J. Chem. Phys 123, 194103 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  55. J. Kauczor, and P. Norman, J. Chem. Theor. Comput 10, 2449 (2014).

    Google Scholar 

  56. K. Aidas, C. Angeli, K. L. Bak, V. Bakken, R. Bast, L. Boman, O. Christiansen, R. Cimiraglia, S. Coriani, P. Dahle, E. K. Dalskov, U. Ekström, T. Enevoldsen, J. J. Eriksen, P. Ettenhuber, B. Fernández, L. Ferrighi, H. Fliegl, L. Frediani, K. Hald, A. Halkier, C. Hättig, H. Heiberg, T. Helgaker, A. C. Hennum, H. Hettema, E. Hjertenaes, S. Høst, I. M. Høyvik, M. F. Iozzi, B. Jansík, H. J. A. Jensen, D. Jonsson, P. Jørgensen, J. Kauczor, S. Kirpekar, T. Kjaergaard, W. Klopper, S. Knecht, R. Kobayashi, H. Koch, J. Kongsted, A. Krapp, K. Kristensen, A. Ligabue, O. B. Lutnaes, J. I. Melo, K. V. Mikkelsen, R. H. Myhre, C. Neiss, C. B. Nielsen, P. Norman, J. Olsen, J. M. H. Olsen, A. Osted, M. J. Packer, F. Pawlowski, T. B. Pedersen, P. F. Provasi, S. Reine, Z. Rinkevicius, T. A. Ruden, K. Ruud, V. V. Rybkin, P. Sałek, C. C. M. Samson, A. S. de Merás, T. Saue, S. P. A. Sauer, B. Schimmelpfennig, K. Sneskov, A. H. Steindal, K. O. Sylvester-Hvid, P. R. Taylor, A. M. Teale, E. I. Tellgren, D. P. Tew, A. J. Thorvaldsen, L. Thøgersen, O. Vahtras, M. A. Watson, D. J. D. Wilson, M. Ziolkowski, and H. Ågren, WIREs Comput. Mol. Sci 4, 269 (2014).

    Google Scholar 

  57. T. Fransson, I. Zhovtobriukh, S. Coriani, K. T. Wikfeldt, P. Norman, and L. G. M. Pettersson, Phys. Chem. Chem. Phys 18, 566 (2016).

    Google Scholar 

  58. T. Yanai, D. P. Tew, and N. C. Handy, Chem. Phys. Lett 393, 51 (2004).

    ADS  Google Scholar 

  59. U. Ekström, P. Norman, V. Carravetta, and H. Agren, Phys. Rev. Lett 97, 143001 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  60. U. Ekström, and P. Norman, Phys. Rev. A 74, 042722 (2006).

    ADS  Google Scholar 

  61. A. Bergner, M. Dolg, W. Küchle, H. Stoll, and H. Preuß, Mol. Phys 80, 1431 (1993).

    ADS  Google Scholar 

  62. N. Godbout, D. R. Salahub, J. Andzelm, and E. Wimmer, Can. J. Chem 70, 560 (1992).

    Google Scholar 

  63. H. Ågren, V. Carravetta, O. Vahtras, and L. G. M. Pettersson, Theor. Chem. Accounts-Theor. Comput. Model. (Theoret. Chim. Acta) 97, 14 (1997).

    Google Scholar 

  64. M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, J. M. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. Daniels, Ö. Farkas, J. B. Foresman, J. V. Ortiz, J. Cioslowski, and D. J. Fox, Gaussian09, Revision B.01, (Gaussian Inc., Wallingford CT, 2009).

    Google Scholar 

  65. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett 77, 3865 (1996).

    ADS  Google Scholar 

  66. J. R. Cheeseman, G. W. Trucks, T. A. Keith, and M. J. Frisch, J. Chem. Phys 104, 5497 (1996).

    ADS  Google Scholar 

  67. D. E. Woon, and T. H. Jr. Dunning, J. Chem. Phys 98, 1358 (1993).

    ADS  Google Scholar 

  68. T.H. Jr. Dunning, and P. J. Hay, in Methods of Electronic Structure Theory, edited by H. F. Schaefer (Plenum Publishing Company, New York, 1977).

  69. M. Schindler, and W. Kutzelnigg, J. Chem. Phys 76, 1919 (1982).

    ADS  Google Scholar 

  70. R. E. Wasylishen, and J. O. Friedrich, Can. J. Chem 65, 2238 (1987).

    Google Scholar 

  71. J. Vaara, J. Lounila, K. Ruud, and T. Helgaker, J. Chem. Phys 109, 8388 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  72. R. D. Wigglesworth, W. T. Raynes, S. P. A. Sauer, and J. Oddershede, Mol. Phys 96, 1595 (1999).

    ADS  Google Scholar 

  73. K. Ruud, P. O. Åstrand, and P. R. Taylor, J. Chem. Phys 112, 2668 (2000).

    ADS  Google Scholar 

  74. J. Klimeš, D. R. Bowler, and A. Michaelides, J. Phys.-Condens. Matter 22, 022201 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  75. V. Babin, G. R. Medders, and F. Paesani, J. Phys. Chem. Lett 3, 3765 (2012).

    Google Scholar 

  76. G. R. Medders, V. Babin, and F. Paesani, J. Chem. Theor. Comput 10, 2906 (2014).

    Google Scholar 

  77. S. K. Reddy, S. C. Straight, P. Bajaj, C. Huy Pham, M. Riera, D. R. Moberg, M. A. Morales, C. Knight, A. W. Götz, and F. Paesani, J. Chem. Phys 145, 194504 (2016), arXiv: 1609.02884.

    ADS  Google Scholar 

  78. E. Shiratani, and M. Sasai, J. Chem. Phys 104, 7671 (1996).

    ADS  Google Scholar 

  79. E. Shiratani, and M. Sasai, J. Chem. Phys 108, 3264 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  80. S. R. Accordino, J. A. Rodriguez Fris, F. Sciortino, and G. A. Appignanesi, Eur. Phys. J. E 34, 48 (2011).

    Google Scholar 

  81. G. A. Appignanesi, J. A. Rodriguez Fris, and F. Sciortino, Eur. Phys. J. E 29, 305 (2009).

    Google Scholar 

  82. K. T. Wikfeldt, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, Phys. Chem. Chem. Phys 13, 19918 (2011).

    Google Scholar 

  83. I. Zhovtobriukh, N. A. Besley, T. Fransson, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, J. Chem. Phys 148, 144507 (2018).

    ADS  Google Scholar 

  84. A. K. Soper, J. Phys. Chem. B 119, 9244 (2015).

    Google Scholar 

  85. M. Matsumoto, T. Yagasaki, and H. Tanaka, J. Comput. Chem 39, 61 (2018).

    Google Scholar 

  86. M. Leetmaa, M. P. Ljungberg, A. Lyubartsev, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, J. Electron Spectr. Related Phenom 177, 135 (2010).

    Google Scholar 

  87. C. Ammann, P. Meier, and A. E. Merbach, J. Magn. Reson 46, 319 (1982).

    ADS  Google Scholar 

  88. N. Galamba, and B. J. C. Cabral, J. Chem. Phys 148, 044510 (2018).

    ADS  Google Scholar 

  89. J. Kongsted, C. B. Nielsen, K. V. Mikkelsen, O. Christiansen, and K. Ruud, J. Chem. Phys 126, 034510 (2007).

    ADS  Google Scholar 

  90. L. B. Skinner, C. Huang, D. Schlesinger, L. G. M. Pettersson, A. Nilsson, and C. J. Benmore, J. Chem. Phys 138, 074506 (2013).

    ADS  Google Scholar 

  91. S. Myneni, Y. Luo, L. Å. Näslund, M. Cavalleri, L. Ojamäe, H. Ogasawara, A. Pelmenschikov, P. Wernet, P. Väterlein, C. Heske, Z. Hussain, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, J. Phys.-Condens. Matter 14, L213 (2002).

    Google Scholar 

  92. M. Cavalleri, H. Ogasawara, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Chem. Phys. Lett 364, 363 (2002).

    ADS  Google Scholar 

  93. D. Nordlund, H. Ogasawara, K. J. Andersson, M. Tatarkhanov, M. Salmerón, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Phys. Rev. B 80, 233404 (2009).

    ADS  Google Scholar 

  94. L. Kong, X. Wu, and R. Car, Phys. Rev. B 86, 134203 (2012), arXiv: 1204.0268.

    ADS  Google Scholar 

  95. M. Odelius, H. Ogasawara, D. Nordlund, O. Fuchs, L. Weinhardt, F. Maier, E. Umbach, C. Heske, Y. Zubavichus, M. Grunze, J. D. Denlinger, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, Phys. Rev. Lett 94, 227401 (2005).

    ADS  Google Scholar 

  96. O. Fuchs, M. Zharnikov, L. Weinhardt, M. Blum, M. Weigand, Y. Zubavichus, M. Bär, F. Maier, J. D. Denlinger, C. Heske, M. Grunze, and E. Umbach, Phys. Rev. Lett 100, 027801 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  97. 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).

    ADS  Google Scholar 

  98. F. K. Gel’Mukhanov, L. N. Mazalov, and A. V. Kondratenko, Chem. Phys. Lett 46, 133 (1977).

    ADS  Google Scholar 

  99. M. P. Ljungberg, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, Phys. Rev. B 82, 245115 (2010).

    ADS  Google Scholar 

  100. M. P. Ljungberg, L. G. M. Pettersson, and A. Nilsson, J. Chem. Phys 134, 044513 (2011).

    ADS  Google Scholar 

  101. L. G. M. Pettersson, T. Tokushima, Y. Harada, O. Takahashi, S. Shin, and A. Nilsson, Phys. Rev. Lett 100, 249801 (2008).

    ADS  Google Scholar 

  102. M. P. Ljungberg, I. Zhovtobriukh, O. Takahashi, and L. G. M. Pettersson, J. Chem. Phys 146, 134506 (2017), arXiv: 1701.08279.

    ADS  Google Scholar 

  103. O. Takahashi, M. P. Ljungberg, and L. G. M. Pettersson, J. Phys. Chem. B 121, 11163 (2017).

    Google Scholar 

  104. P. L. Chau, and A. J. Hardwick, Mol. Phys 93, 511 (1998).

    ADS  Google Scholar 

  105. K. T. Wikfeldt, M. Leetmaa, M. P. Ljungberg, A. Nilsson, and L. G. M. Pettersson, J. Phys. Chem. B 113, 6246 (2009).

    Google Scholar 

  106. B. Prasad, A. R. Lewis, and E. Plettner, Anal. Chem 83, 231 (2011).

    Google Scholar 

  107. N. Matubayasi, C. Wakai, and M. Nakahara, J. Chem. Phys 107, 9133 (1997).

    ADS  Google Scholar 

  108. F. Mallamace, C. Corsaro, M. Broccio, C. Branca, N. González-Segredo, J. Spooren, S. H. Chen, and H. E. Stanley, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 12725 (2008).

    ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Department of Physics, Stockholm University, AlbaNova University Center, Stockholm, SE-106 91, Sweden

    Iurii Zhovtobriukh & Lars G. M. Pettersson

  2. Faculty of Sciences, BioISI-Biosystems & Integrative Sciences Institute, University of Lisboa, Lisboa, 1749-016, Portugal

    Benedito J. C. Cabral

  3. MIFT Department, Messina University, Messina, IT-98166, Italy

    Carmelo Corsaro & Domenico Mallamace

Authors
  1. Iurii Zhovtobriukh
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  2. Benedito J. C. Cabral
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  3. Carmelo Corsaro
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  4. Domenico Mallamace
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

  5. Lars G. M. Pettersson
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Corresponding author

Correspondence to Lars G. M. Pettersson.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Check for updates. Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Zhovtobriukh, I., Cabral, B.J.C., Corsaro, C. et al. Liquid water structure from X-ray absorption and emission, NMR shielding and X-ray diffraction. Sci. China Phys. Mech. Astron. 62, 107010 (2019). https://doi.org/10.1007/s11433-019-9421-3

Download citation

  • Received:

  • Accepted:

  • Published:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/s11433-019-9421-3

Search

Navigation