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维特的日记木虫 (小有名气)
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分子模拟编程时周期性边界条件处理问题
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本人最近想自己编写一些简单的程序来跑分子动力学过程，加深对理论知识的学习。考虑周期性边界条件时计算力，如果两个原子之间距离大于盒子的1/2了，则需要变成计算与镜像里原子的距离了，也就是原子之间的距离要减去1/2的盒子长度，这是为啥？如果不这样做，有啥问题呢？ 下面这段介绍周期性边界里原子之间的cutoff不能超过盒子最短边的一半，这是为啥？还有后面说的如果两个原子之间的距离如果接近盒子长度，却存在关系，将会出现所谓的spurious effects。这是啥意思呢？他举了个例子。 Although not an issue in this particular case, the use of periodic boundaries limits the interaction range to no more than half the smallest region dimension – in practice the range is generally much less. Long-range forces require entirely different approaches that will be described in Chapter 13. Problems can also arise if there are strong correlations between atoms separated by distances approaching the region size, because periodic wraparound can then lead to spurious effects. One example is the vibration of an atom producing what are essentially sound waves; the disturbance, if not sufficiently attenuated, can propagate around the system and eventually return to affect the atom itself. |
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