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chuntao118新虫 (著名写手)
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Noneqilibrium dynamics和 equilibrium dynamics 有什么差别？ 已有1人参与
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| Noneqilibrium dynamics和 equilibrium dynamics 有什么差别？在进行MD模拟时又有哪些具体的不同？有谁能够具体详细的解释一下，或者提供个比较详细可靠的资料！谢谢！当然，大家也可以发表自己的见解，和研究心得！谢谢！谢谢!金币是不是问题。只要回答的可信，有道理。都会奉上金币！ |
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chuntao118: 金币+20, ★有帮助, 有一定的帮助。 2016-01-15 15:49:35
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chuntao1182楼2016-01-15 11:26:23
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chuntao118: 金币+20, ★★★很有帮助, 很专业，解释的比较到位。 2016-01-16 15:54:50
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equilibrium dynamics MD 依赖于系综那？ 是的。只要在平衡态MD里计算的性质都是系综平均。 是不是说Noneqilibrium dynamics MD 与系综就没有关系？ 这个不好说。只能说NEMD不是在一个系综里进行采样计算，但其计算的性质还是和之前没有被扰动的系综是有关系的。 举个例子，为了用NEMD计算体系在某个温度下的剪切粘度，对系统添加一个扰动来产生剪切力，进而通过形变计算粘度。整个模拟的过程是非平衡态的（系统一直在演化），但模拟得到的粘度，对应于扰动之前的系统的粘度。很显然，扰动之前的处于平衡态的系统，对应一个系综。 系综这个概念本来就是和平衡态捆绑在一起的，因为根据统计物理的遍历假设，物理量的系综平均=时间平均=平衡态的热力学值。平衡态意味着体系各个热力学性质不随时间变化，而对于随时间演化的非平衡态过程，没有一个与之对应的系综。 有时对于NEMD模拟，会存在所谓的稳态（steady state），比如体系中存在一个稳定的热流，或者粒子流，但体系的其他性质像体积什么的都不变。这种处于稳态的非平衡态，和与之相对应的平衡态的系综有什么关联，是当前非平衡态统计物理研究的一项课题之一, 一个比较典型的例子是处于稳态的self-propelled particle。 |
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4楼2016-01-16 06:36:14
chuntao118
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5楼2016-01-16 15:53:34
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chuntao118: 金币+160, ★★★很有帮助, 40 2016-01-17 09:21:19
chuntao118: 金币+160, ★★★很有帮助, 40 2016-01-17 09:21:19
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我没有用NEMD计算粘度的实际操作经验，只是对原理略知一二，以下回答可能不准确。 的确，在lammps用NEMD计算粘度的说明中，当使用fix deform命令施加扰动时，需要同时把体系耦合一个恒温器来防止体系被加热。 类似的，在某些施加外加电场计算电导率的NEMD模拟中，系统也会耦合一个恒温器，来防止外加电场对离子的不断加速产生的升温。 所以，采用恒温器在NEMD模拟中控制温度是说得通的。 需要说明一点，像温度还有压力这样的热力学量，它们的定义是只和平衡态相关的： 对于温度，定义就是平衡态能量对熵的偏导数，在分子模拟中瞬时温度的计算具体体现为对粒子平均动能的计算，粒子动能的系综平均就是温度乘以玻尔兹曼常数。 对于压力，定义就是平衡态能量对体积的偏导数，在分子模拟中瞬时压力的计算具体体现为对应力张量（stress tensor）或者Virial的计算，应力张量或者Virial的系综平均就对应于压力。 对于非平衡态，你没法把不断演化的系统和一个系综联系起来（因为做不到遍历），所以在这种情况下平衡态下定义的温度和压力对于非平衡态严格来讲是失效的。虽然在NEMD模拟中，仍然可以通过计算平均动能和应力张量来计算所谓的瞬时温度和瞬时压力，但这样得到的所谓的压力和温度的物理意义，目前从理论上来讲还不是很清晰，有一些人在做这方面的工作。 |
6楼2016-01-17 04:58:16
chuntao118
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