理解粗粒化模型中的动力学：IV. 细粒化与粗粒化动力学通过斯托克斯-爱因斯坦和斯托克斯-爱因斯坦-德拜关系的联系
化学物理
2024-09-27 v2 软凝聚态物质
统计力学
计算物理
摘要
将过剩熵标度形式应用于液体的粗粒化（CG）动力学，我们发现CG过程中缺失的旋转运动是导致人为加速CG动力学的原因。在细粒化（FG）和CG动力学之间的动态可表示性背景下，本文引入了著名的斯托克斯-爱因斯坦和斯托克斯-爱因斯坦-德拜关系来揭示FG轨迹下的旋转动力学，从而允许仅基于降低的CG分辨率下的平移信息间接评估有效旋转。由于CG建模中的可表示性问题限制了直接评估出现在斯托克斯-爱因斯坦和斯托克斯-爱因斯坦-德拜关系中的剪切应力，我们引入平移弛豫时间作为代理来使用这些关系，并证明这些关系在我们系列研究中研究的环境条件下成立。还建立了与我们先前工作的额外理论联系。首先，我们证明了由经典微扰理论确定的有效硬球半径可以合理地近似复杂的流体动力学半径值。此外，我们通过估计分子的椭圆积分，给出了粘度的过剩熵标度关系的简单推导。反过来，由于FG层面的平移和旋转运动相互关联，我们得出结论："无熵"的CG扩散仅取决于参考分子的形状。我们的结果和分析提供了一种替代方法，通过在流体动力学层面耦合平移和旋转运动，从CG描述中恢复FG扩散。
引用
@article{arxiv.2404.07156,
title = {Understanding Dynamics in Coarse-Grained Models: IV. Connection of Fine-Grained and Coarse-Grained Dynamics with the Stokes-Einstein and Stokes-Einstein-Debye Relations},
author = {Jaehyeok Jin and Gregory A. Voth},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.07156},
year = {2024}
}
备注
42 pages, 8 figures