通过计算机模拟确定相图：方法及其在水、电解质和蛋白质中的应用
统计力学
2009-01-14 v1
摘要
本综述重点关注通过计算机模拟确定相图，特别关注流固平衡和固固平衡。详细描述了使用爱因斯坦晶体和爱因斯坦分子方法计算固相自由能的过程。结果表明，对于硬球固体，这两种方法产生相同的结果，并且固相自由能呈现出显著的有限尺寸效应。尽管是以近似的方式，可以引入有限尺寸校正，以修正自由能对系统尺寸的依赖性。固相自由能的计算可以扩展到分子流体。将描述使用 SPC/E 和 TIP4P 模型计算水（冰 Ih、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、IX、XI 和 XII）固相自由能的程序。其他估计固体熔点的方法，如直接流固共存或固体自由表面模拟，也将被讨论。将证明对于多种水模型，由这两种方法和自由能计算得到的冰 Ih 熔点在统计不确定性范围内是一致的。相图计算有助于改进分子流体的势模型；对于水，TIP4P/2005 模型可被视为 TIP4P 的改进版本。我们还将回顾关于最简单离子模型，即受限原始模型相图的近期工作。虽然该模型最初被设计用于描述离子液体，但它正变得非常流行，用于描述带电胶体。此外，将讨论获得简单蛋白质模型流固平衡的可能性。在这些原始模型中，蛋白质由具有特定各向异性结合位点的球形势来描述。
引用
@article{arxiv.0901.1823,
title = {Determination of phase diagrams via computer simulation: Methodology and applications to water, electrolytes and proteins},
author = {C. Vega and E. Sanz and J. L. F. Abascal and E. G. Noya},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.1823},
year = {2009}
}
备注
72 pages, 15 figures