一種計算機模擬實驗方法。
基本介紹
- 中文名：分子動力學
- 外文名：Molecule Dynamics
- 屬性：一種計算機模擬實驗方法
- 特點：研究凝聚態系統的有力工具
- 網路：一種髒話。
1、分子動力學簡介： 分子動力學方法是一種計算機模擬實驗方法，是研究凝聚態系統的有力工具。該技術不僅可以得到原子的運動軌跡，還可以觀察到原子運動過程中各種微觀細節。它是對理論計算和實驗的有力補充。廣泛套用於材料科學、生物物理和藥物設計等。經典MD模擬，其系統規模在一般的計算機上也可達到數萬個原子，模擬時間為納秒量級。2006年進行了三千二百億個原子的模擬（IBM BlueGene/L）。 分子動力學總是假定原子的運動服從某種確定的描述，這種描敘可以牛頓方程、拉格朗日方程或哈密頓方程所確定的描述，也就是說原子的運動和確定的軌跡聯繫在一起。在忽略核子的量子效應和Born-Oppenheimer絕熱近似下，分子動力學的這一種假設是可行的。所謂絕熱近似也就是要求在分子動力學過程中的每一瞬間電子都處於原子結構的基態。要進行分子動力學模擬就必須知道原子間的相互作用勢。在分子動力學模擬中，我們一般採用經驗勢來代替原子間的相互作用勢，如Lennard-Jones勢 、Mores勢、EAM原子嵌入勢、F-S多體勢。然而採用經驗勢必然丟失了局域電子結構之間存在的強相關作用信息，即不能得到原子動力學過程中的電子性質。詳細介紹請見附屬檔案。
2、分子模擬的三步法和大致分類三步法：第一步：建模。包括幾何建模，物理建模，化學建模，力學建模。初始條件的設定，這裡要從微觀和巨觀兩個方面進行考慮。第二步：過程。這裡就是體現所謂分子動力學特點的地方。包括對運動方程的積分的有效算法。對實際的過程的模擬算法。關鍵是分清楚平衡和非平衡，靜態和動態以及準靜態情況。第三步：分析。這裡是做學問的關鍵。你需要從以上的計算的結果中提取你需要的特徵，說明你的問題的實質和結果。因此關鍵是統計、平均、定義、計算。比如溫度、體積、壓力、應力等巨觀量和微觀過程量是怎么聯繫的。有了這三步，你就可以做一個好的分子動力學專家了。推而廣之，其實所謂的介觀模擬，蒙特卡羅模擬、有限元模擬都是一個道理。
3、世嘉MD的簡稱，Mega Drive
