2D红外灾难的发散涨落

分子模拟中常对界面极性介质的平行于界面边界条件采用周期性边界。我们指出，这种横向周期性引入了一个在平面内的均匀模式($q_{\parallel}=0$)，其未被筛选，因为每个横向复制体携带相同的电荷涨落。这种二维模式使平面平均势化为沿z方向平面平均电荷密度的随机积分，因此在半无限薄片中，势的方差随深度线性增长。在沿z方向有限或周期的单元中，边界保持固定势时，势呈抛物线轮廓——即布朗桥，两端固定为零，�幅与横向单元面积成反比。这些发散涨落是强加的二维横向周期性的纯粹 artifacts：在非周期或有限横向范围的系统中，这些涨落保持有界。我们给出其在偶极介质中的大小的解析表达式，为选择横向单元尺寸提供了实用准则。