CabellosResearch Group

Línea 01

Predicción estructural de clústeres

Búsqueda del mínimo global en superficies de energía potencial de clústeres atómicos y moleculares mediante algoritmos evolutivos acoplados a la teoría del funcional de la densidad.

  • optimización global
  • algoritmos genéticos
  • GLOMOS
  • DFT
  • nanoclústeres
Doce isómeros de baja energía del nanoclúster Au10 en vista frontal y lateral, con su energía relativa, simetría y población de Boltzmann; el isómero plano de simetría C2v domina con 88.78 %.
Isómeros de baja energía del clúster Au10 obtenidos con optimización global y DFT. Fig. 1 de Rojas-González et al., Molecules (2024). CC BY 4.0

Las propiedades de un clúster dependen de su geometría, y la geometría más estable no se puede adivinar: el número de estructuras posibles crece de forma exponencial con el número de átomos. Esta línea desarrolla y aplica estrategias de optimización global para localizar el mínimo global y los isómeros de baja energía en la superficie de energía potencial.

El grupo combina algoritmos evolutivos y genéticos, como la estrategia GLOMOS, con cálculos de la teoría del funcional de la densidad (DFT) que incluyen correcciones de dispersión y, cuando se trata de metales pesados, efectos relativistas. Los candidatos se refinan de forma jerárquica hasta obtener un conjunto confiable de estructuras.

Sistemas de estudio

  • Nanoclústeres metálicos de oro, plata, cobre y paladio.
  • Clústeres binarios de berilio y boro con estructuras fluxionales o quirales.
  • Complejos de clústeres con biomoléculas, como Agₙ–tirosina.

Estas estructuras son el punto de partida de las otras líneas del grupo: el análisis térmico, el estudio del enlace y la predicción de espectros.

Publicaciones de esta línea

40 publicaciones

  • Jose Manuel Guevara-Vela, J. L. Cabellos-Quiroz, Sebastián Salazar-Colores, P. L. Rodríguez-Kessler, Alvaro Muñoz-Castro

    Structure search for B7Mn2 clusters: Inverse sandwich geometry with a high-spin state

    Computational and Theoretical Chemistry 1254, 115487 (2025)

    doi:10.1016/j.comptc.2025.115487

  • J. M. Guevara-Vela, P. L. Rodríguez-Kessler, J. L. Cabellos-Quiroz, T. Rocha-Rinza, A. Vásquez-Espinal, A. Muñoz-Castro

    Structure- and Size-Dependent Properties of BnCu20/– (n = 2–14) Clusters: DFT Calculations

    The Journal of Physical Chemistry A 129(22), 4855–4860 (2025)

    doi:10.1021/acs.jpca.4c08443

  • R. Munguía-Arvayo, N. S. Flores-López, A. Navarro-Badilla, H. Valenzuela-Martínez, Jose Luis Cabellos, L. A. Torres-Flores, J. E. Leal-Perez, R. A. Vargas-Ortiz, M. Cortez-Valadez

    An Overview of Subnanostructured Metallic Systems

    Surface Review and Letters (2025)Revisión

    doi:10.1142/S0218625X2530014X

  • Francisco Eduardo Rojas-González, César Castillo-Quevedo, Peter Ludwig Rodríguez-Kessler, José Oscar Carlos Jimenez-Halla, Alejandro Vásquez-Espinal, Rajagopal Dashinamoorthy Eithiraj, Manuel Cortez-Valadez, José Luis Cabellos

    Exploration of Free Energy Surface of the Au10 Nanocluster at Finite Temperature

    Molecules 29(14), 3374 (2024)

    doi:10.3390/molecules29143374

  • P. L. Rodríguez-Kessler, Alejandro Vásquez-Espinal, A. R. Rodríguez-Domínguez, J. L. Cabellos-Quiroz, A. Muñoz-Castro

    Structures of Ni-doped Bn (n = 1–13) clusters: A computational study

    Inorganica Chimica Acta 568, 122062 (2024)

    doi:10.1016/j.ica.2024.122062

  • Francisco E. Rojas González, César Castillo Quevedo, Edgar Paredes Sotelo, Eduardo Robles Chaparro, Ana María Mendoza Wilson, Aned de León Flores, Khirbet López Velázquez, Edwin Hoil Canul, Adolfo López Sánchez, Jesús Cob Cantú, Luis Maldonado López, Gerardo Martínez Guajardo, José Luis Cabellos Quiroz

    Estudio de la influencia del agua en la citosina mediante métodos DFT

    Estudios de la Ciénega(7), 129–152 (2024)

    PDFhttps://revistaestudiosdelacienega.com/ojs/index.php/rec/article/view/101

  • José Luis Balan, José Aminadat Morato-Márquez, José Gilberto Torres-Torres, José Luis Cabellos, Filiberto Ortiz-Chi

    Structural and optical properties of the Agn–tyrosine complexes (n = 3−12): a density functional theory study

    Royal Society Open Science 10(12), 230908 (2023)

    doi:10.1098/rsos.230908

  • Peter L. Rodríguez-Kessler, Alvaro Muñoz-Castro, Adán R. Rodríguez-Domínguez, José Luis Cabellos

    Structure effects of Pt15 clusters for the oxygen reduction reaction: first-principles calculations

    Physical Chemistry Chemical Physics 25(6), 4764–4772 (2023)

    doi:10.1039/d2cp05188e

  • Cesar Castillo-Quevedo, Carlos Emiliano Buelna-Garcia, Edgar Paredes-Sotelo, Eduardo Robles-Chaparro, Edgar Zamora-Gonzalez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Teresa del-Castillo-Castro, Gerardo Martínez-Guajardo, Aned de-Leon-Flores, Manuel Cortez-Valadez, Filiberto Ortiz-Chi, Tulio Gaxiola, Santos Jesus Castillo, Alejandro Vásquez-Espinal, Sudip Pan, Jose Luis Cabellos

    Effects of Temperature on Enantiomerization Energy and Distribution of Isomers in the Chiral Cu13 Cluster

    Prime Archives in Material Science (2022)Capítulo

    PDFdoi:10.37247/pams4ed.4.22.16

  • Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Edgar O. Zamora Gonzales, César Castillo-Quevedo, Emiliano Buelna-Garcia, Aned de León Flores, José Luis Cabellos

    Thermodynamic Properties of Cu38 Cluster

    Prime Archives in Chemistry (2022)Capítulo

    PDFdoi:10.37247/pachem2ed.2.22.22

  • Carlos Emiliano Buelna-García, Cesar Castillo-Quevedo, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Edgar Paredes-Sotelo, Manuel Cortez-Valadez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Tzarara López-Luke, Marycarmen Utrilla-Vázquez, Ana Maria Mendoza-Wilson, Peter L. Rodríguez-Kessler, Alejandro Vazquez-Espinal, Sudip Pan, Aned de Leon-Flores, Jhonny Robert Mis-May, Adán R. Rodríguez-Domínguez, Gerardo Martínez-Guajardo, Jose Luis Cabellos

    Relative Populations and IR Spectra of Cu38 Cluster at Finite Temperature Based on DFT and Statistical Thermodynamics Calculations

    Frontiers in Chemistry 10, 841964 (2022)

    PDFdoi:10.3389/fchem.2022.841964

  • Carlos Emilano Buelna-Garcia, Cesar Castillo-Quevedo, Edgar Paredes-Sotelo, Gerardo Martinez-Guajardo, Jose Luis Cabellos

    Boltzmann Populations of the Fluxional Be6B11− and Chiral Be4B8 Clusters at Finite Temperatures Computed by DFT and Statistical Thermodynamics

    Density Functional Theory – Recent Advances, New Perspectives and Applications (IntechOpen) (2022)Capítulo

    doi:10.5772/intechopen.100771

  • Cesar Castillo-Quevedo, Carlos Emiliano Buelna-Garcia, Edgar Paredes-Sotelo, Eduardo Robles-Chaparro, Edgar Zamora-Gonzalez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Teresa del-Castillo-Castro, Gerardo Martínez-Guajardo, Aned de-Leon-Flores, Manuel Cortez-Valadez, Filiberto Ortiz-Chi, Tulio Gaxiola, Santos Jesus Castillo, Alejandro Vásquez-Espinal, Sudip Pan, Jose Luis Cabellos

    Effects of Temperature on Enantiomerization Energy and Distribution of Isomers in the Chiral Cu13 Cluster

    Molecules 26(18), 5710 (2021)

    doi:10.3390/molecules26185710

  • Carlos Emiliano Buelna-Garcia, Cesar Castillo-Quevedo, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Gerardo Martinez-Guajardo, Aned de-Leon-Flores, Gilberto Anzueto-Sanchez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Jose Luis Cabellos

    Effects of Temperature on IR Spectroscopy of the Fluxional Be6B11− Cluster

    Prime Archives in Material Science (2021)Capítulo

    PDFdoi:10.37247/pams2ed.2.2021.25

  • Carlos Emiliano Buelna-García, Eduardo Robles-Chaparro, Tristan Parra-Arellano, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Teresa del-Castillo-Castro, Gerardo Martínez-Guajardo, Cesar Castillo-Quevedo, Aned de-León-Flores, Gilberto Anzueto-Sánchez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Ana Maria Mendoza-Wilson, Alejandro Vásquez-Espinal, Jose Luis Cabellos

    Theoretical Prediction of Structures, Vibrational Circular Dichroism, and Infrared Spectra of Chiral Be4B8 Cluster at Different Temperatures

    Molecules 26(13), 3953 (2021)

    doi:10.3390/molecules26133953

  • Analila Luna-Valenzuela, José Luis Cabellos, Julio A. Alonso, Alvaro Posada-Amarillas

    Effects of van der Waals interactions on the structure and stability of Cu8−xPdx (x = 0, 4, 8) cluster isomers

    Materials Today Communications 26, 102024 (2021)

    doi:10.1016/j.mtcomm.2021.102024

  • Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis, Cesar Castillo-Quevedo, Edgar Zamora-Gonzalez, Carlos Emiliano Buelna-García, Eduardo Robles-Chaparro, Gerardo Martínez-Guajardo, Aned de-Leon-Flores, Gilberto Anzueto-Sánchez, Jose Luis Cabellos

    Exploration of Free Energy Surface of Chiral Be4B8 Cluster at Different Temperatures

    Prime Archives in Material Science (2021)Capítulo

    doi:10.37247/pams2ed.3.2021.29

  • Carlos Emiliano Buelna-Garcia, José Luis Cabellos, Jesus Manuel Quiroz-Castillo, Gerardo Martinez-Guajardo, Cesar Castillo-Quevedo, Aned de-Leon-Flores, Gilberto Anzueto-Sanchez, Martha Fabiola Martin-del-Campo-Solis

    Exploration of Free Energy Surface and Thermal Effects on Relative Population and Infrared Spectrum of the Be6B11− Fluxional Cluster

    Materials 14(1), 112 (2020)

    doi:10.3390/ma14010112

  • Filiberto Ortiz-Chi, Gabriel Merino, Jose Luis Cabellos

    GLOMOS: An efficient global search toolkit for complex molecular systems

    Conference abstract (Morressier) (2020)Congreso

    doi:10.26226/morressier.5f6c5f439b74b699bf390ae3

  • Xue Dong, Said Jalife, Alejandro Vásquez-Espinal, Jorge Barroso, Mesías Orozco-Ic, Estefanía Ravell, José Luis Cabellos, Wei-yan Liang, Zhong-hua Cui, Gabriel Merino

    Li2B24: the simplest combination for a three-ring boron tube

    Nanoscale 11(5), 2143–2147 (2019)

    doi:10.1039/c8nr09173k

  • Josafat Guerrero-Jordan, José Luis Cabellos, Roy L. Johnston, Alvaro Posada-Amarillas

    Theoretical investigation of the structures of unsupported 38-atom CuPt clusters

    The European Physical Journal B 91(6) (2018)

    doi:10.1140/epjb/e2018-90020-2

  • Estefanía Ravell, Said Jalife, Jorge Barroso, Mesías Orozco-Ic, Gerardo Hernández-Juárez, Filiberto Ortiz-Chi, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    Structure and Bonding in CE5− (E = Al–Tl) Clusters: Planar Tetracoordinate Carbon versus Pentacoordinate Carbon

    Chemistry – An Asian Journal 13(11), 1467–1473 (2018)

    doi:10.1002/asia.201800261

  • Xue Dong, Said Jalife, Alejandro Vásquez-Espinal, Estefanía Ravell, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Wei-yan Liang, Zhong-hua Cui, Gabriel Merino

    Li2B12 and Li3B12: Prediction of the Smallest Tubular and Cage-like Boron Structures

    Angewandte Chemie International Edition 57(17), 4627–4631 (2018)

    doi:10.1002/anie.201800976

  • José Luis Cabellos, Filiberto Ortiz-Chi, A. Ramírez, Gabriel Merino

    GLOMOS 1.0

    Cinvestav Mérida (2018)Software

  • P. L. Rodríguez-Kessler, Sudip Pan, Elizabeth Florez, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    Structural Evolution of the Rhodium-Doped Silver Clusters AgnRh (n ≤ 15) and Their Reactivity toward NO

    The Journal of Physical Chemistry C 121(35), 19420–19427 (2017)

    doi:10.1021/acs.jpcc.7b05048

  • Jin-Chang Guo, Lin-Yan Feng, Ying-Jin Wang, Said Jalife, Alejandro Vásquez-Espinal, José Luis Cabellos, Sudip Pan, Gabriel Merino, Hua-Jin Zhai

    Coaxial Triple-Layered versus Helical Be6B11− Clusters: Dual Structural Fluxionality and Multifold Aromaticity

    Angewandte Chemie International Edition 56(34), 10174–10177 (2017)

    doi:10.1002/anie.201703979

  • Maryel Contreras, Sudip Pan, Mesías Orozco-Ic, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    E3M3+ (E = C–Pb, M = Li–Cs) Clusters: The Smallest Molecular Stars

    Chemistry – A European Journal 23(47), 11430–11436 (2017)

    doi:10.1002/chem.201702413

  • Said Jalife, Lei Liu, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Cheng Lu, Thomas Heine, Kelling J. Donald, Gabriel Merino

    Dynamical behavior of boron clusters

    Nanoscale 8(40), 17639–17644 (2016)

    doi:10.1039/c6nr06383g

  • Elizabeth Flórez, Gabriel Merino, José Luis Cabellos, Franklin Ferraro, Albeiro Restrepo, C. Z. Hadad

    Structure and bonding in WCn (n = 2–5) clusters

    Theoretical Chemistry Accounts 135(9) (2016)

    doi:10.1007/s00214-016-1979-5

  • Elizabeth Flórez, Nancy Acelas, César Ibargüen, Sukanta Mondal, José Luis Cabellos, Gabriel Merino, Albeiro Restrepo

    Microsolvation of NO3−: structural exploration and bonding analysis

    RSC Advances 6(76), 71913–71923 (2016)

    doi:10.1039/c6ra15059d

  • Yuanyuan Jin, Yonghong Tian, Xiaoyu Kuang, Cheng Lu, José Luis Cabellos, Sukanta Mondal, Gabriel Merino

    Structural and Electronic Properties of Ruthenium-Doped Germanium Clusters

    The Journal of Physical Chemistry C 120(15), 8399–8404 (2016)

    doi:10.1021/acs.jpcc.6b02225

  • Alba Vargas-Caamal, Jose Luis Cabellos, Filiberto Ortiz-Chi, Henry S. Rzepa, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    How Many Water Molecules Does it Take to Dissociate HCl?

    Chemistry – A European Journal 22(8), 2812–2818 (2016)

    doi:10.1002/chem.201504016

  • Estefanía Ravell, Alba Vargas-Caamal, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    Estudio teórico de la microsolvatación del cis-diaminodicloroplatino(II)

    Revista del Centro de Graduados e Investigación, 163 (2016)Congreso

  • Gerardo Martínez-Guajardo, José Luis Cabellos, Andres Díaz-Celaya, Sudip Pan, Rafael Islas, Pratim K. Chattaraj, Thomas Heine, Gabriel Merino

    Dynamical behavior of Borospherene: A Nanobubble

    Scientific Reports 5, 11287 (2015)

    PDFdoi:10.1038/srep11287

  • Zhong-hua Cui, Yi-hong Ding, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Rafael Islas, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    Planar tetracoordinate carbons with a double bond in CAl3E clusters

    Physical Chemistry Chemical Physics 17(14), 8769–8775 (2015)

    doi:10.1039/C4CP05707D

  • Alba Vargas-Caamal, Filiberto Ortiz-Chi, Diego Moreno, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino, José Luis Cabellos

    The rich and complex potential energy surface of the ethanol dimer

    Theoretical Chemistry Accounts 134(2) (2015)

    doi:10.1007/s00214-015-1615-9

  • Rafael Grande-Aztatzi, Paulina R. Martínez-Alanis, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Ana Martínez, Gabriel Merino

    Structural evolution of small gold clusters doped by one and two boron atoms

    Journal of Computational Chemistry 35(32), 2288–2296 (2014)

    doi:10.1002/jcc.23748

  • Sudip Pan, Diego Moreno, José Luis Cabellos, Gabriel Merino, Pratim K. Chattaraj

    Ab Initio Study on the Stability of NgnBe2N2, NgnBe3N2 and NgBeSiN2 Clusters

    ChemPhysChem 15(12), 2618–2625 (2014)

    doi:10.1002/cphc.201402101

  • Abril C. Castro, Edison Osorio, José Luis Cabellos, Erick Cerpa, Eduard Matito, Miquel Solà, Marcel Swart, Gabriel Merino

    Exploring the Potential Energy Surface of E2P4 Clusters (E = Group 13 Element): The Quest for Inverse Carbon-Free Sandwiches

    Chemistry – A European Journal 20(16), 4583–4590 (2014)

    doi:10.1002/chem.201304685

  • C. Z. Hadad, Elizabeth Florez, Gabriel Merino, José Luis Cabellos, Franklin Ferraro, Albeiro Restrepo

    Potential Energy Surfaces of WC6 Clusters in Different Spin States

    The Journal of Physical Chemistry A 118(31), 5762–5768 (2014)

    doi:10.1021/jp4099045

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Otras líneas

  • Enlace químico y aromaticidad

    Diseño y análisis de especies con enlaces no convencionales, como carbonos planos hipercoordinados, estrellas moleculares y motivos tubulares de boro.