分子动力学模拟可以得到系统的哪些性质

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2021/07/27 09:18:20

分子动力学模拟可以得到系统的哪些性质
分子动力学模拟可以得到系统的哪些性质

分子动力学模拟可以得到系统的哪些性质
理论上说,只要计算时间允许,现在已经可以模拟化学研究领域内从飞秒到微秒、从皮米到微米的几乎所有过程,得到的体系性质也多种多样:
最基本的就是一些热力学性质,例如温度、内能、压强、焓等等,直接根据速度和势能计算.
接下来是基本的结构信息,就是一定温度下体系的动态平衡结构,如蛋白质在溶液中的形态、溶剂化层中水分子距离和取向分布、高分子链的均方末端矩和均方回转半径等等.
运用热力学积分、自由能微扰等一些特殊的方法,可以得到自由能F、G,进而得到熵.结合伞形取样,可以得到体系完整的自由能面.
运用昂萨格的近平衡态热力学理论,可以得到体系的一些动力学性质,例如扩散系数、粘度、导热系数等等.
用从头算的动力学模拟可以全面模拟微观反应性,例如分子的电荷密度分布、催化剂表面的催化性能、化学键的动态强度、电子或轨道的路易斯酸碱性等等.
结合经典模拟方法,甚至可以得到反应速率常数和红外光谱等一般无法由分子模拟直接得到的宏观信息.

可以得到系统中原子的刻蚀量、入射原子的沉积量、作用后的生成产物以及作用后的系统的形状等等。