半经验水模型描述的冰 I$_h$ 的弹性常数
材料科学
2018-11-26 v1 软凝聚态物质
计算物理
摘要
利用分子动力学模拟，我们计算了冰 I 的弹性常数，所用的是一组 8 种常用的半经验水势，即刚性分子 SPC/E、TIP4P、TIP4P2005、TIP4P/Ice 和 TIP5P 模型，柔性分子 qTIP4P/Fw 和 SPC/Fw 模型，以及粗粒化原子 mW 势。在定量上，mW 描述给出的各刚度常数最接近实验值，而显式质子模型表现出显著偏差。另一方面，与所有显式质子势相反，mW 模型无法再现诸如杨氏模量和剪切模量的各向异性等核心定性趋势。这表明冰 I 的弹性行为与其分子本质密切相关，而该本质在 mW 模型中被粗粒化掉了。这些观察结果与近期关于 mW 模型在描述冰 I 力学性质方面局限性的其他发现一致。
引用
@article{arxiv.1811.09534,
title = {Elastic constants of Ice I$_h$ as described by semi-empirical water models},
author = {Pedro Augusto Franco Pinheiro Moreira and Roberto Gomes de Aguiar Veiga and Maurice de Koning},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.09534},
year = {2018}
}