حساب الديناميكيات الجزيئية عند درجة حرارة ثابتة على سائل لينهارد-جونز وتطبيقه على الماء

تم إجراء حسابات الديناميكيات الجزيئية عند درجة حرارة ثابتة على السائل لينهارد-جونز الذي يحاكي الأرغون. تهدف هذه الطريقة، التي اقترحها أندرسن مؤخراً، إلى تحويل النظام من نظام ميكروكانوني إلى نظام كانوني والحفاظ على درجة حرارة النظام عند قيمة ثابتة من خلال توليد سرعات عشوائية عند تبادل الجزيئات لطاقة مع مستودع الحرارة باحتمالية معينة. تم تقديم مخطط بسيط لتقدير احتمال الاصطدام وتم فحص تأثير إدخال هذا الاحتمال على السلوك الديناميكي بالتفصيل لنظام مكون من 108 ذرات أرغون كمحاكاة اختبارية. لقد ثبت أن احتمال اصطدام مقداره 0.01 كافٍ لتحقيق ثبات درجة الحرارة بشكل معقول دون حدوث اضطراب ملحوظ في السلوك الديناميكي. كما تم محاكاة نموذج للماء النقي باستخدام جهد ماتسوكا-كليمنتي-يوشيميني (MCY) بنفس الطريقة. في حالة 216 جزيء ماء MCY عند 298.15 كلفن، كان الفرق في درجة الحرارة 0.73 كلفن فقط مع احتمال اصطدام 0.005. تم حساب خصائص ثابتة مختلفة لماء MCY ووجدت توافقاً معقولاً مع تلك التي حسبت سابقاً باستخدام حساب مونت كارلو، علاوة على ذلك، يعطي السلوك الديناميكي للماء MCY صورة مرضية للحركات الانتقالية والدورانية في الماء، بما في ذلك توافق معقول لمعامل الانتشار مع البيانات التجريبية.