这是本文档旧的修订版!
动力学模拟是一种重要的原子级模拟方法,通过求解原子运动的经典力学牛顿方程对相空间进行采样,不仅可以研究体系在相空间的演化过程,还可以通过产生的系列结构(系综)通过统计方法得到体系在非零温度下的各种性质。 动力学过程中的原子间相互作用力则可以通过多种方法求得,可以是密度泛函理论,也可以是经验力场。
有关QuantumATK中的动力学方法的更多介绍参见:
QuantumATK让分子动力学(MD)模拟变得非常简单:只需在配置中添加所需的计算器和分子动力学流程模块就可以开始模拟。不过,关于哪些参数和设置最适合不同类型的模拟,有一些指导原则。本教程提供 QuantumATK 中 MD 功能的基本概述,并逐步解释如何正确设置模拟以获得所需结果。
MD 模拟是一种在预定义条件下模拟原子和分子运动的技术,如温度、压力、应力、外力等。因此,MD 模拟可用于研究纳米级的动力学过程,并计算广泛的性质,例如相图、扩散系数、各种响应函数,还包括多种静态量,如径向分布函数、配位数、弹性模量等。
无定形(非晶)固体(即没有任何周期性原子或分子排列顺序的结构,例如玻璃或聚合物),可以在各种材料中找到,它们的机械和电子性能通常与各自的晶体有很大不同,因此在广泛的技术中变得越来越重要。例如,非晶态二氧化硅的热膨胀系数大约比石英晶体的相应值低一个数量级。然而,与晶体结构比较容易定义相比,很难描述给定材料的非晶态结构。本教程提供了一些关于在QuantumATK中使用分子动力学(MD)模拟以不同精度生成非晶态结构的指南。
获得给定材料的非晶结构并不简单。与相应的晶体结构相比,没有独特的单胞或超单胞表示,因为结构本身具有很大程度的随机性。本教程以非晶二氧化硅为例介绍:
教程链接:
本教程介绍如何使用分子动力学(MD)模拟计算液态金属中的原子扩散系数。一般来说,准确测量液体中的扩散系数是一项具有挑战性的任务。本教程将演示QuantumATK工具如何让您在计算机上以直接的方式高效地研究这一基本现象。