展开NPT模拟以计算扩散系数

在恒压NPT集合下的分子动力学模拟中,模拟盒的大小和形状会随着时间发生波动。对于远离原点的粒子图像,压强调节器对盒子的重新缩放会导致位置位移的无限制扩散。因此,在满足周期性边界条件下将粒子轨迹从中心盒子的投影展开成完整的三维空间轨迹时,需要特别小心,例如用于计算扩散系数。在本文中,我们回顾和比较了用于展开轨迹的不同方案。我们还指定了相应的重新包装方案,以将展开的轨迹放回中心盒子中。在此基础上,我们确定了一种用于计算有意义扩散系数的方案,这是轨迹展开的主要应用之一。在该方案中,包装和展开轨迹彼此一致,且其统计特性得以保留。最后,我们提供了关于如何一致地展开恒定压力模拟轨迹以及计算准确的平移扩散系数的最佳实践建议。

论文链接:http://arxiv.org/pdf/2303.09418v1

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