利用单条布朗轨迹的离散马尔可夫模型模拟连续波电子自旋共振谱
统计力学
2015-06-02 v2
摘要
动态轨迹可以用马尔可夫状态模型 (MSM) 进行建模。通过统计分箱过程，可以将连续空间坐标简化为离散化坐标。此外，可以通过记录动态轨迹中的每个事件来确定跃迁概率。该框架在 X 波段和 Q 波段的氮氧自旋标记电子自旋共振 (ESR) 光谱中进行了测试。将通过统计分箱过程从单条布朗轨迹获得的跃迁矩阵计算出的 MSM 模型导数谱，与由大量布朗轨迹平均生成的导数谱进行了比较，结果显示两者非常吻合。研究表明，该方法可用于根据分子动力学 (MD) 模拟数据计算吸收谱。其优势之一在于减少了计算量，从而使参数化过程更快。其次，以此方式定义的跃迁矩阵可能指示分子运动过程中可分离的势能变化，并在处理可约坐标集时具有优势。第三，可以直接从单条 MD 轨迹计算 ESR 谱，而无需在时间轴上人为扩展。然而，对于较短的 MD 轨迹，取决于跃迁的时间尺度，可能无法获得所需的统计信息。因此，需要进行一些统计改进以达到更好的收敛性。
引用
@article{arxiv.1411.3003,
title = {Simulating cw-ESR Spectrum Using Discrete Markov Model of Single Brownian Trajectory},
author = {Efe Ilker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.3003},
year = {2015}
}
备注
Revised version with diffusion of 2 and 3 angles are included, 5 new figures (8 in total), Appendices A,B,C are added