纳米孔离子传输模拟的黄金长宽比

接入电阻表示来自体相介质的载流子向孔或开口汇聚的难易程度，是纳米流体器件和细胞生理学中的一个重要概念。在简化情形下，当体相尺寸各方向均为无限大时，它仅取决于电阻率和孔半径。由于大模拟单元的计算成本，这些条在全原子分子动力学(MD)传输模拟中并不成立，并且在微纳尺度系统中由于强限域效应甚至可能失效。在此，我们研究了一种接入电阻的标度理论，该理论预言了一个特殊的模拟单元长宽比——黄金长宽比——在此比例下有限尺寸效应被消除。利用连续介质和全原子模拟，我们证明了该黄金长宽比存在，并且在线性响应和中等浓度下取一个普适值。在线性响应之外，对于小模拟单元，它表现出对传输场景特征（浓度、电压等）的明显依赖，但在更大长度尺度下该依赖消失。这些结果将使全原子分子动力学模拟能够用于研究接入电阻的情境属性——其对蛋白质和分子尺度涨落、电荷存在以及其他官能团的依赖——并提供将计算电阻与实测电阻定量比较的机会。