Динамический метод Монте-Карло

В химии динамический Монте-Карло (DMC) — метод Монте-Карло для моделирования динамического поведения молекул путем сравнения скоростей отдельных шагов со случайными числами . По сути это то же самое, что и Kinetic Monte Carlo . В отличие от метода Монте-Карло Метрополиса , который использовался для изучения равновесных систем , метод DMC используется для исследования неравновесных систем, таких как реакция , диффузия и т. д. (Мэн и Вайнберг, 1994). Этот метод в основном применяется для анализа поведения адсорбатов на поверхностях.

Существует несколько хорошо известных методов моделирования DMC, включая метод первой реакции (FRM) и метод случайного выбора (RSM). Хотя FRM и RSM дают одинаковые результаты для данной модели, компьютерные ресурсы различаются в зависимости от прикладной системы.

В FRM опережает реакция, время которой в списке событий минимально. В списке событий сохраняется ориентировочное время для всех возможных реакций. После выбора одного события системное время увеличивается до времени реакции, и список событий пересчитывается. Этот метод эффективен по времени вычислений , поскольку реакция всегда происходит в одном событии. он потребляет много памяти компьютера С другой стороны, из-за списка событий . Поэтому его сложно применить к крупномасштабным системам.

RSM решает, протекает ли реакция выбранной молекулы или нет, путем сравнения вероятности перехода со случайным числом . В этом методе реакция не обязательно протекает в одном событии, поэтому для него требуется значительно больше времени вычислений, чем для FRM. Однако этот метод экономит память компьютера, поскольку не использует список событий. Этим методом можно рассчитать крупномасштабные системы.

См. также

• Гибрид Монте-Карло

Ссылки

• (Meng and Weinberg 1994): B. Meng и WH Weinberg, J. Chem. Физ. 100, 5280 (1994)
• (Мэн и Вайнберг, 1996): Б. Мэн, В. Х. Вайнберг, Surface Science 364 (1996) 151-163.