用于相热力学的扩展系综分子动力学
化学物理
2023-08-17 v1
摘要
一级相变及相关热力学性质是材料科学与工程的主要关注点。在传统原子模拟中，相变及其热力学性质的估计是具挑战性的任务，因为轨迹会陷入接近初始态的局部极小值。本研究基于多正则系综方法，采用王- Landau (WL) 方法考察多种扩展系综分子动力学（MD）方法。我们对 Lennard-Jones (LJ) 系统的流体相、气液相变和液固相变实施了多压多热（MBMT）方法。由 MBMT 得到的流体相与气液相变的热力学性质与先前报道的状态方程（EOSs）吻合良好。然而，MBMT 无法正确预测液固相变。多序多热（MOMT）系综在液相与固相之间展现出显著增强的采样，并能准确估计转变温度。我们进一步基于各系统的自由能形貌研究其动力学，为其采样行为提供基础性见解。本研究指导从原子建模预测更宽泛的晶体材料（例如合金）的相与热力学性质。
引用
@article{arxiv.2308.08098,
title = {Extended Ensemble Molecular Dynamics for Thermodynamics of Phases},
author = {Gang Seob Jung and Yoshihide Yoshimoto and Kwang Jin Oh and Shinji Tsuneyuki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.08098},
year = {2023}
}