第六章 分子动力学方法6.1引言对于一个多粒子体系的实验观测物理量的数值可以由总的平均得到。但是由于实验体系又非常大，我们不可能计算求得所有涉及到的态的物理量数值的总平均。按照产生位形变化的方法，我们有两类方法对有限的一系列态的物理量做统计

第六章 分子动力学模拟ppt课件

分子动力学ppt课件

第三章_经典分子动力学方法案例

第六章 分子动力学方法6.1引言对于一个多粒子体系的实验观测物理量的数值可以由总的平均得到。但是由于实验体系又非常大，我们不可能计算求得所有涉及到的态的物理量数值的总平均。按照产生位形变化的方法，我们有两类方法对有限的一系列态的物理量做统计

计算第n步的速度： 重复④至⑥ri (t t) 2ri (t) ri (t - t) ai (t) t 2v i (t) ri (t t) ri (t - t) 2

– 撞击这些表面的粒子将反射回元胞内部，这对于任何一种性质都 会有重大影响，特别是粒子数目很少的系统。周期性边条件• 为了减小表面的效应，我们加上周期性边条件（pbc）– 令元胞完

boundary p s s # 边界条件， 拉伸方向是周期性，其余是自由边界；如果是薄膜 拉伸则是两个周期性，块体则是三个周期性 units metal #单位制定义 为meta

对于基本单元内的原子、分子运动方程，使用什么样的形式合适，要具体问题具体分析。若是考虑具有确定的粒子 数N，体积V和能量E的NEV系综(称为微正则系综，MicroCanonical

分子力场函数中的参数来自于量子力学计算或实验方法得到，相 比于精确的量子力学从头算方法（ab initio）,虽然有些粗糙，但计算 量要小数十倍，而且在适当范围内，分子力场的计算结

图3-1 MD方法信息输入输出信息方框图相互作用 温度、压力运动方程（输出信息） 原子位置坐标3维结构 原子坐标、速度原子运动（二次信息）热力学性质 内能 比热容动力学性质扩散系数

# 邻近原子#create geometrylattice fcc 3.61 fcc，晶格常数3.61Aregion box block 0 30 0 3 0 3 方体区域叫box

2 xn vn t 1 a t 2 n模拟的数学方法 Leap-frog算法：vn 1/2 vn 1/2 tan xn 1 xn tvn 1/2 vn vn 1/2

第6章分子动力学方法经典分子动力学方法无疑是材料，尤其是大分子体系和大体系模拟有效的方法之一。分子动力学可以用于NPT，NVE，NVT等不同系综的计算，是一种基于牛顿力学确定论的热力学计算方法。与蒙特卡罗法相比在宏观性质计算上具有更高的准确

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▪ 微观处理的前提• 已知微观粒子间的相互作用▪ 假设• 分子为球，惰性，分子间的作用只取决于分子间 的距离▪ 分子动力学 (Molecular Dynamics，MD)MD的应用

第六章 分子动力学方法6.1引言对于一个多粒子体系的实验观测物理量的数值可以由总的平均得到。但是由于实验体系又非常大，我们不可能计算求得所有涉及到的态的物理量数值的总平均。按照产生位形变化的方法，我们有两类方法对有限的一系列态的物理量做统计

<1 1 1>晶面也可以通过晶面的法线晶向来表示。？？晶面（）{}圆滑；晶向<>[]棱角• 晶体结构A. 基础知识a=2r,r为原子半径简单立方晶格• 晶体

分子动力学模拟基本步骤起始构型：进行分子动力学模拟的第一步是确定起始构型，一个能量较低的起始构型是进行分子模拟的基础，一般分子的起始构型主要来自实验数据或量子化学计算。分子动力学在确定起始构型之后要赋予构成分子的各个原子速度，这一速度是根据

• 在计算机出现以前，作为根据原子间相互作用力 等微观信息了解多原子或分子团的结构、性质的 方法，所采用的是基于统计理论的数学解析法。 然而，原子间相互作用力稍微复杂一些，不用说