通过增强采样分子动力学模拟研究液态水与六方冰的相平衡
统计力学
2020-06-24 v2 材料科学
化学物理
摘要
我们使用增强采样分子动力学模拟，研究了由TIP4P/Ice原子间势建模的液态水与冰Ih之间的相平衡。我们的方法基于从可逆访问两相的模拟中计算冰Ih-液态自由能差。通过引入作为序参量函数的静态偏置势来实现可逆互变。该序参量被定制为结晶冰Ih中氧的六方金刚石结构。我们分析了系统尺寸对冰Ih-液态自由能差的影响，并在热力学极限下获得了270 K的熔化温度。该结果与热力学积分（272 K）和共存模拟（270 K）的估计一致。由于序参量不包含质子坐标信息，自发形成的固体构型包含质子无序，正如冰Ih所预期的那样。
引用
@article{arxiv.2004.08465,
title = {Phase equilibrium of liquid water and hexagonal ice from enhanced sampling molecular dynamics simulations},
author = {Pablo M. Piaggi and Roberto Car},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08465},
year = {2020}
}
备注
9 pages, 6 figures