總能量,動(dòng)能,勢(shì)能,比熱容,瞬時(shí)溫度,瞬時(shí)壓強(qiáng),相變特

1、 總能量，動(dòng)能，勢(shì)能，比熱容，瞬時(shí)溫度，瞬時(shí)壓強(qiáng)，相變特征 結(jié)構(gòu)特征 時(shí)間相關(guān)函數(shù)與輸運(yùn)系數(shù)，Green-Kubo 關(guān)系 Ewald 求和 鄰居列表算法 (Neighbor lists methods) 勢(shì)能列表 熱力學(xué)積分法 (Thermodynamic integration method) 接受率法 (Acceptance ratio methods) 重疊分布方法 (Overlapping distribution method) 傘狀采樣 (Umbrella Sampling)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析能量數(shù)據(jù) 動(dòng)能 Ek, 勢(shì)能 Ep，總能量 E 比熱容22ppB2B32NVTV

2、EECNkk T 瞬時(shí)溫度kB2TEdk其中 d 是維數(shù) 瞬時(shí)壓強(qiáng) 1ijijijPkBTd Vf rr相關(guān)系數(shù)22( , ),0,1AABBc A BcAABB 時(shí)間相關(guān)函數(shù) 0000220000( , , )A ttA ttB tB tc A B tA ttA ttB tB t 時(shí)間自相關(guān)函數(shù) 0000200( , )A ttA ttA tA tc A tA tA t結(jié)構(gòu)特征 Radial distribution function (RDF): 在距離 r 處找到粒子的幾率。2( )ijij iVg rrrN理想氣體( )1g r Structure factor: RDF 在 K 空間

3、的傅里葉變換，實(shí)驗(yàn)可直接觀測(cè)。 20sin14krS krg r drkr 擴(kuò)散系數(shù) Mean square displacement (MSD): 時(shí)間 t 間隔內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)的平均距離的平方。 22211NiirtrtrtN Diffusion coefficient: 22rtdD其中 d 是維數(shù) Velocity autocorrelation function (VACF): 0tvv 00Dtdtvv 周期邊界條件下長程力的計(jì)算方法。把點(diǎn)電荷用屏蔽電荷分為實(shí)空間的短程力和長程力，短程力在實(shí)空間做截?cái)?，長程力傅里葉變換到K空間里做截?cái)?。Ewald SummationBy Dr. John

4、 A. Board at Duke University Particle mesh Ewald (PME) 和 Particle-Particle Particle-Mesh （PPPM）算法：把空間離散化，從而可以使用快速傅里葉變換（FFT）把計(jì)算復(fù)雜度從 O(N2) 降為 O(Nlog(N)。鄰居列表（neighbor list） 每兩個(gè)粒子都計(jì)算距離的遍歷計(jì)算復(fù)雜度是 O(N2)，而實(shí)際上因?yàn)槎坛塘梢宰鼋財(cái)?，大量遠(yuǎn)距離的力為零。 為了加快計(jì)算速度，把空間劃分成立方塊，每個(gè)立方塊的邊長為截?cái)嗑嚯x。計(jì)算粒子間距離時(shí)，對(duì)于給定粒子，只遍歷最臨近的27個(gè)立方塊（包括自身所在的立方塊）內(nèi)的粒子。計(jì)算復(fù)雜度降為O(N)。勢(shì)能列表 為了加快計(jì)算速度，在