분자동역학

목차

1. 분자동역학
2. 포텐셜 (Potential function)
3. 주기 경계 조건 (Periodic Boundary Condition)
4. 장부법 (Bookkeeping Method)
5. 국부 응력
6. 속도스케일링법 (Velocity scaling method)
7. 수치해석

본문내용

1. 분자동역학
분자동역학은, 개개의 분자들이 뉴튼의 운동방정식을 따른다는 가정하에, 많은 수의 분자나 원자로 이루어진 가상의 계를 가정하고, 한 입자에 작용하는 포텐셜 에너지와 힘을 이용하고, 뉴튼의 운동방정식을 풀어, 매 시간에서의 각 입자의 위치벡터, r(t), 속도벡터, v(t)와 다른 물성치들을 구하는 해석적인 학문이다. 전체 포텐셜 에너지의 일반적인 형태는 식 (1)과 같으며, N은 계의 전체 입자의 수이다.
보존계에서, 두 입자 i와 j 사이에 작용하는 힘은 다음과 같이 포텐셜 에너지의 도함수로 주어진다.
2. 포텐셜 (Potential function)
분자동역학에서 포텐셜 함수를 결정하는 것은 소성론에서 구성식이나 항복식을 결정하는 것만큼 중요하고 어려운 일이다

<중 략>

2계 상미분 방식인인 운동방정식을 수치적분하는데는 미분방정식을 차분방적식으로 근사하고, 미소 시간간격에서 풀어 입자의 속도와 위치를 순차적으로 구해 가면 입자들의 매스텝마다의 변위와 위치를 구할수 있다. 시간간격은 보통 수만회 이상이 소요되는 반복계산에서 계산 에러를 줄이기 위해 충분히 작아야 하지만 너무 계산시간이 작으면 계산 효율이 나빠져 오히려 덜 효율적인 계산이 된다. 이러한 수치해석방법에는 Vetlet방법, Leap-frog법, Runge-Kutta법 등 여러가지가 있지만 일반적으로 분자동역학에서는 Verlet해석법이 주로 쓰인다.
-Verlet Method

참고 자료

없음