分子动力学

  随着材料科学与生物科学的快速发展，越来越多的研究对象呈现出体系大、组分复杂、结构演化快等特点，传统实验手段在解析微观机制和动态过程时往往面临空间与时间分辨率的双重瓶颈。 分子动…

总结：在理论与计算化学、材料科学日益交叉融合的今天，高效且多尺度的模拟工具对于探索新材料、理解复杂反应机理至关重要。 本文围绕三类主流计算方法——密度泛函理论（DFT）、分子动力学…

百亿原子级分子动力学模拟不仅是理解物质世界本质的“显微镜”，更是驱动技术创新的 “计算器”。它通过突破尺度限制，将原子世界的规律与人类现实需求直接连接，从新材料、新药研发到应对全球…

非平衡分子动力学模拟是一种研究系统在外界扰动下行为的计算方法，与传统的平衡态分子动力学不同，它通过施加外场（如温度梯度、电场、剪切力等）打破系统的热力学平衡，从而模拟实际非平衡过程…

说明：催化研究中，热力学以ΔG和K衡量反应可能性与平衡，动力学用活化能和Arrhenius公式表征反应速率，催化剂不改变热力学平衡却能降低活化能加速反应。 二者在研究维度等方面存在…

MSD（Mean Square Displacement，均方位移）是描述粒子运动的一项重要物理量。它衡量了粒子在单位时间内的平均位移的平方，通常用于研究粒子的扩散行为、物质的热运…

研究磁场下的分子动力学模拟，主要是为了深入理解外磁场对材料和分子体系微观结构与动力学行为的影响。磁场能够调控自旋状态、电子分布和分子排列，从而改变物理、化学性质和功能表现。 在能源…

自组装分子动力学模拟是一种利用分子动力学方法研究分子在无外力作用下通过非共价相互作用（如范德华力、氢键等）自发组织成有序结构的模拟技术。它广泛应用于研究纳米材料、生物分子、聚合物等…

膜分离技术在水处理、气体分离和能源回收等领域具有重要应用，常见的膜材料包括石墨烯、金属有机框架（MOF）、共价有机框架（COF）和聚合物膜。 分子动力学模拟为研究膜材料的分子层次特…

基本原理与核心概念 分子动力学（MD）模拟基于牛顿运动方程，通过追踪每个原子的轨迹来揭示体系的动态行为。其核心在于ergodic定理的适用性，即体系的时间平均与系综平均等价[7]。…

分子动力学模拟（MD）和密度泛函理论（DFT）是计算化学领域常用的两种重要工具，广泛应用于物质的结构、性质以及反应机制的研究。 尽管它们在模拟对象上有很多交集，但它们在原理和应用上…

均方位移（MSD）是分子动力学模拟中表征粒子扩散行为的关键指标。本文系统介绍了MSD的理论基础、计算方法和特征规律，重点展示了其在电池（离子迁移）、催化（质子扩散）、合金（高温变形…

机器学习势函数的定义与基本原理 机器学习势函数（Machine Learning Potentials, MLFFs）是一种基于机器学习技术的势能函数，用于模拟分子和材料的物理行为…

在微观世界中，分子的动态行为如同一场精妙的舞蹈，深刻影响着物质的性质和功能。分子动力学模拟（Molecular Dynamics, MD）作为探索分子尺度奥秘的强大工具，是一种基于…

本文系统比较了第一性原理计算（以密度泛函理论为代表）与分子动力学模拟在材料研究中的理论基础、应用特征与适用边界。 第一性原理计算以电子结构为核心，擅长于吸附行为、反应路径与过渡态分…

本文系统介绍了径向分布函数（RDF）的定义、数学表达及其在分子动力学（MD）模拟中的核心作用。 RDF通过量化粒子间距的概率分布，能够揭示材料短程有序性和长程无序性特征，成为解析微…

分子动力学模拟（Molecular Dynamics, MD）是一种通过经典力学方法研究原子和分子随时间演化行为的计算模拟技术。 其基本思想是根据牛顿第二定律，利用原子间相互作用的…

在电解液分子动力学研究中，径向分布函数（Radial Distribution Function，RDF）是一种用于描述粒子间相对距离分布的统计工具。它能够反映系统中粒子的局部密度…

分子动力学模拟的介绍 分子动力学模拟（Molecular Dynamics Simulation, MD）是一种基于经典力学或量子力学原理的计算方法，通过数值求解粒子系统的运动方程…