NVE分子动力学中如何控制温度

计算科学 分子动力学
2021-12-01 10:12:38

我想模拟某个温度下的分子系统。最好能通过NVT分子动力学来实现。但是,如果要使用 NVE 模拟(例如速度 Verlet),我该如何固定温度,或者让温度仅在所需值附近波动一点?

2个回答

在我相当有限的知识中,没有直接的方法来模拟具有 -ensemble 的系统并获得(几乎)恒定的温度。NVE

合奏开始解决这个问题设置系统,运行能量最小化,生成速度并使用速度重新调整方法,直到您接近所需温度。一旦你接近,切换到更温和的方法,如 Berendsen 弱耦合或使用恒温器,如 Nose-Hoover。NVTTwanted

系统热化后,您可以切换到并运行生产模拟。NVE

我没有发布任何链接的特权,但是使用关键字“NVE MD 模拟温度控制”进行简单的谷歌搜索将提供大量参考。

这取决于您所说的如果您想在恒定能量系综中进行动力学,并且您认为总系统能量由系统的动能和势能之和组成,则可以考虑三个系综:,其中总能量、动能和势能分别一直守恒。NVENVEtotNVEkinNVEpot

在 MD 意义上,温度对应于系统的瞬时动能。系综中,系统的动能没有受到任何限制(除了与势能相加,在所有时间都给出一个恒定值)。NVEtot

相比之下,等速系综要求动能以及瞬时温度始终保持恒定,这似乎是您想要的。塔克曼在他的书中相当全面地讨论了人们可以使用的各种方案。NVEkin