分子动力学(Molecular Dynamics,简称MD)模拟是一种基于牛顿运动定律的计算模拟方法,用于研究分子体系的动态行为。它通过计算分子间相互作用力,模拟分子体系的运动轨迹,从而研究体系的结构、性质和动力学过程。与仅考虑体系的能量和分子结构的优化方法不同,MD模拟的关键特点是引入了热运动的考量。这意味着模拟中的分子被赋予了足够的动能,可以跨越能量势垒,从而更真实地反映了分子在自然条件下的动态行为,被广泛的应用于生物、医学、材料、环境、催化、电池、化工等领域。
常见的计算体系包括但不限于:单相体系、多相体系、金属、合金、聚合物、生物大分子、陶瓷、氧化物、粗颗粒、电池电解液、界面、高分子等
常用的软件有:Lammps、Gromacs、Forcite、NAMD等
可以的计算的内容包括但不限于:
径向分布函数(RDF)、均方位移(MSD)、平均力势(PMF)、扩散系数
密度分布、氢键分析、相互作用力、自由能形貌图、界面润湿、界面扩散
生物大分子动力学模拟、电池电解液、溶剂化结构、分子相互作用、非晶结构
玻璃化转变温度、压痕/切削、摩擦、热导率、燃烧/热解、焊接、自组装
合金热稳定性、熔点、热膨胀率、相转变、结晶、晶格位错、应力应变曲线
