Андерсен термостат

Термостат Андерсена — это вариант молекулярно-динамического моделирования для поддержания постоянных температурных условий. ^[1]^[2] Он основан на периодическом перераспределении скоростей атомов или молекул . Для каждого атома или молекулы переназначенная скорость выбирается случайным образом в соответствии со статистикой Максвелла – Больцмана для данной температуры.

Введение

Когда система существует при некоторой температуре, энергия степеней свободы частиц распределяется случайным образом согласно распределению Больцмана. Энергия таких систем непостоянна; оно постоянно колеблется из-за обмена энергией с окружающей средой. Термостат Андерсена моделирует этот обмен энергией с окружающей средой как случайные возмущения случайно выбранных частиц. В этом отличие от таких методов, как термостат Нозе-Гувера .

Термостат Андерсена

На каждом временном этапе моделирования молекулярной динамики несколько частиц выбираются для «термализации». Вероятность того, что любая данная частица будет выбрана таким образом, равна $\nu \Delta t$ для (маленького) временного шага длиной $\Delta t$ и сила сцепления $\nu$ , который является параметром моделирования. Если частица выбрана на каком-то временном шаге, ее скорость изменится на скорость, случайно выбранную из распределения скоростей Больцмана. Благодаря такому взаимодействию с ванной система не сохраняет ни энергии, ни импульса. Кроме того, автокорреляционная функция скорости затухает быстрее, чем в реальной системе, из-за случайной декорреляции частиц. Этот эффект усиливается с увеличением частоты столкновений. $\nu$ . ^[3]

Ссылки

^ Андерсен, ХК (1980). «Моделирование молекулярной динамики при постоянном давлении и / или температуре». Журнал химической физики . 72 (4): 2384–2393. Бибкод : 1980JChPh..72.2384A . дои : 10.1063/1.439486 .
^ Танака, Х. (1983). «Расчет молекулярной динамики при постоянной температуре жидкости Леннарда-Джонса и его применение к воде)». Журнал химической физики . 78 (5): 2626–2634. Бибкод : 1983ЖЧФ..78.2626Т . дои : 10.1063/1.445020 .
^ Френкель, Даан; Смит, Беренд (2002), «Введение» , «Понимание молекулярного моделирования » , Elsevier, стр. 1–6, doi : 10.1016/b978-012267351-1/50003-1 , ISBN 9780122673511 , получено 21 сентября 2023 г.

Внешние ссылки

Описание Склогвики

Эта атомной, молекулярной и оптической физике, статья, посвященная незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Андерсен, ХК (1980). «Моделирование молекулярной динамики при постоянном давлении и / или температуре». Журнал химической физики . 72 (4): 2384–2393. Бибкод : 1980JChPh..72.2384A . дои : 10.1063/1.439486 .

[2] Танака, Х. (1983). «Расчет молекулярной динамики при постоянной температуре жидкости Леннарда-Джонса и его применение к воде)». Журнал химической физики . 78 (5): 2626–2634. Бибкод : 1983ЖЧФ..78.2626Т . дои : 10.1063/1.445020 .

[3] Френкель, Даан; Смит, Беренд (2002), «Введение» , «Понимание молекулярного моделирования » , Elsevier, стр. 1–6, doi : 10.1016/b978-012267351-1/50003-1 , ISBN 9780122673511 , получено 21 сентября 2023 г.

[1]

[2]

[3]