最近鄰(小)像約定
2022-10-01 22:27 作者:邱新龍分子模擬小破屋 | 我要投稿
考慮邊長分別為Lx,Ly,Lz的長方體中心元胞,其中包含N個粒子,粒子之間只存在有效兩體相互作用。在計算第一個粒子的受力時,必須計算位于長方體中心元胞中其他N—1個粒子與該粒子的相互作用。原則上,還必須計算中心元胞外所有其他像粒子對該粒子的相互作用。周期性邊界條件的施加,造成模擬體系的膺無限大,像粒子也膺無限多,使得計算無法實現(xiàn)。因此,在MD模擬中約定,任意一個粒子只與一個“最鄰近”的粒子或像粒子發(fā)生相互作用,這就是最近鄰(小)像約定(thenearest/minimumimageconvention)。應該注意,最近鄰像約定不能用于像庫侖相互作用那樣的長程相互作用。
根據(jù)最近鄰像約定,計算任意兩個粒子之間的距離,可以完全不考慮這兩個粒子是否均位于中心元胞之中,還是其中一個粒子位于中心元胞之中,另一個粒子位于中心元胞之外,甚或兩個粒子都位于中心元胞之外,只要在坐標的每個方向上施加最近鄰像變換,就可以得到這兩個粒子之間的最近像距離。在圖6-1中,計算粒子A與P之間的距離時,通過最近鄰像變換得到A與1之間的距離。任意兩個粒子之間的最近像距離,不大于中心元胞主對角線長度的一半,并且在MD模擬中,只計算具有最小像距離的那一對像粒子之間的相互作用。

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