平衡分子动力学评估固-液摩擦系数：时间尺度的作用

固-液摩擦在纳米流体系统中起关键作用。然而，尽管数十年来基于分子动力学（MD）模拟量化固-液摩擦的方法不断发展，仍缺乏一种准确且广泛适用的方法。在此，我们提出一种方法，通过夹在平行固体壁之间的受限液体的平衡 MD 模拟来量化固-液摩擦系数（FC）。该方法中，FC 通过对 S-L 剪切力自相关函数的 Green-Kubo（GK）积分在随时间缓慢衰减的时间尺度范围内进行拟合来求得。拟合函数基于我们先前工作 [H. Oga et al., Phys. Rev. Research 3, L032019 (2021)] 中考虑流体力学方程的解析解推导，假设与摩擦核及体相黏性耗散相关的时间尺度可分离。通过将结果与其它基于平衡 MD 的方法以及非平衡 MD 在具有不同润湿性的平坦晶壁间 Lennard-Jones 液体中的结果比较，表明即便在其它方法失准的润湿性区间，本方法也能以极高精度提取 FC。我们随后表明该方法也适用于沟槽壁，其 GK 积分在短时间呈现复杂行为。总体而言，本方法可高效提取各类系统的 FC，且易于实现、计算成本低。