计算短程势自由能景观的几何方法
数学物理
2015-06-11 v1 math.MP
原子与分子团簇
化学物理
摘要
具有短程相互作用的粒子系统日益受到关注，部分原因在于其能够模拟介观系统，例如通过 DNA 或耗尽效应相互作用的胶体。我们研究了当势的作用范围趋于零时此类系统的自由能景观。在此极限下，该景观完全由几何流形加上单一控制参数所定义。这些流形是不依赖于相互作用势细节的基本对象，并为计算表征系统的任意量（平衡态或非平衡态）提供了起点，适用于任意势。为了考虑动力学量，我们计算了 Fokker-Planck 方程的渐近极限，并表明其被限制在由“粘性”边界条件连接的低维流形上。为了阐明我们的理论，我们计算了 个全同粒子的低维流形，提供了对景观最低能量部分的完整描述，包括具有多达 2 个内部自由度的软模。所得结果可直接在胶体团簇上进行检验。该极限为理解能量景观提供了一种新颖途径，我们期望它也能为有限范围势提供见解。
引用
@article{arxiv.1210.5451,
title = {A geometrical approach to computing free energy landscapes from short-ranged potentials},
author = {Miranda Holmes-Cerfon and Steven J. Gortler and Michael P. Brenner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.5451},
year = {2015}
}