所谓分子动力学法?

分子动力学法(MD法;Molecular Dynamics method),是用计算机模拟的一种,是调查物质诸性质时候使用的手法之一.

众所周知,物质(固体,液体,气体),是粒子(原子,分子,离子)的集合体。物质的性质(密度,硬度,内部热能等),是由于粒子的配置方式和运动方式。这些微观的现象所决定的。所以根据在计算机中每时每刻的追踪全部的粒子的运动的规律,导出物质全体的性质这就是分子动力学法。

那么,各粒子的运动是怎么决定的呢?这是由粒子受到周围的粒子的力所决定。粒子的加速度,是粒子从周围受到的力的大小成正比,于本身的质量成反比(牛顿运动定律第2法则).

















分子动力学法的概念

分子动力学法,
 1)求出构成物质的各粒子之间的力
 2)得出瞬间各粒子受到的加速度,
 3)计算出微小时间Δt以及各粒子的坐标(和速度)。
反复的进行这样计算。
这样得出的,以时间函数为全体粒子的坐标及速度的庞大数据做为基础,作为粒子的集合体的物质的宏观的性质可以以时间平均来求出。
















分子动力学计算流程图

注1: 本web教材的H原子和O原子之间的作用力,是通过使用H2O分子精密的分子构造和化学结合分子间力的模拟而得知。.

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高知大学教育学院赤松研究室 赤松 直 南场 功充
岐阜大学教育学院川上研究室 川上 绅一
东京工业大学地球行星科学专攻河村研究室 河村 雄行

合作者

产业技术综合研究所测量国境研究部门 泽口直哉

中文网页翻译者

高知大学教育学院赤松研究室 田 伟