作为多个序参量函数的自由能的动力学重构
统计力学
2023-04-26 v1 软凝聚态物质
摘要
从化学反应到相变的大量现象，均可借助相对于单个或多个序参量定义的自由能面进行分析。增强采样方法通常用于——尤其在存在较大自由能垒时——通过偏置协议与过渡路径采样来估计自由能。针对中等高度自由能垒，已利用无约束模拟轨迹在势垒跨越可由合理计算代价实现时的稳态性质，完成了相对于单个序参量的自由能垒动力学重构。考虑此类情形，我们描述了一种从轨迹稳态系综估计相对于多个序参量的自由能面的方法。该方法适用于所考察的序参量值对之间的转移速率不受吸收边界影响，而宏观通量与采样概率受影响的情况。我们在执行布朗运动且具潜在（自由）能景的序参量空间中的随机游走者不同测试案例上展示了该方法的可行性，并讨论了改进通量与采样的数值估计的策略。接着，我们利用该方法从无约束分子动力学模拟中重构过冷液态硅相对于结晶度与密度的自由能面，获得了与早先伞形采样结果定量一致的结果。
引用
@article{arxiv.2301.12465,
title = {Kinetic reconstruction of free energies as a function of multiple order parameters},
author = {Yagyik Goswami and Srikanth Sastry},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.12465},
year = {2023}
}