Lennard-Jones 势：何时（不）该使用它
统计力学
2020-06-24 v2 介观与纳米尺度物理
软凝聚态物质
化学物理
计算物理
摘要
Lennard-Jones 12-6 势（LJ）可以说是分子模拟中使用最广泛的成对势。事实上，它如此流行以至于很少有人问它是否切合用途。在本文中，我们认为，虽然 LJ 势是为氩等惰性气体设计的，但它常被用于并不预期特别真实的体系。在此情形下，LJ 势的缺点变得相关：其中最重要的是，在模拟中 LJ 势总是被修正以具有有限作用范围。更严重的是，如今有一整类不同的势都被称为 Lennard-Jones 12-6，且彼此不同——并可能具有非常不同的宏观性质。在本文中，我们考虑在仅将 LJ 势用作具有吸引力的典型短程势的条件下可采用的 LJ 12-6 势的替代方案。我们构造了一类在许多方面类似 LJ、但按构造为有限范围、在截断距离处二次趋于零、且旨在计算廉价的势。下面我们给出该势并报告其在最重要情形下的热力学和输运性质的数值数据：截断距离 rc=2（类 LJ）和 rc=1.2（典型胶体势）。
引用
@article{arxiv.1910.05746,
title = {The Lennard-Jones potential: when (not) to use it},
author = {Xipeng Wang and Simòn Ramírez-Hinestrosa and Jure Dobnikar and Daan Frenkel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.05746},
year = {2020}
}