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Dinámica molecular integral de trayectoria.

La dinámica molecular integral de trayectoria ( PIMD ) es un método para incorporar la mecánica cuántica en simulaciones de dinámica molecular utilizando integrales de trayectoria de Feynman . En PIMD, se utiliza la aproximación de Born-Oppenheimer para separar la función de onda en una parte nuclear y una parte electrónica. Los núcleos se tratan mecánicamente cuánticamente mapeando cada núcleo cuántico en un sistema clásico de varias partículas ficticias conectadas por resortes (potenciales armónicos) gobernados por un hamiltoniano efectivo, que se deriva de la integral de trayectoria de Feynman. El sistema clásico resultante, aunque complejo, puede resolverse con relativa rapidez. En la actualidad, existen varias técnicas de simulación por computadora de materia condensada comúnmente utilizadas que utilizan la formulación de trayectoria integral, incluida la dinámica molecular centroide ( CMD ), [1] [2] [3] [4] [5] dinámica molecular de polímeros en anillo ( RPMD) . ), [6] [7] y el método Feynman-Kleinert Quasi-Classical Wigner (FK-QCW) . [8] [9] Las mismas técnicas también se utilizan en la integral de trayectoria Monte Carlo (PIMC). [10] [11] [12] [13] [14]

Combinación con otras técnicas de simulación.

Aplicaciones

La técnica se ha utilizado para calcular funciones de correlación temporal. [15]

Referencias

  1. ^ Cao, J.; Voth, Georgia (1994). "La formulación de la mecánica estadística cuántica basada en la densidad de centroides del camino de Feynman. I. Propiedades de equilibrio" (PDF) . La Revista de Física Química . 100 (7): 5093. Código bibliográfico : 1994JChPh.100.5093C. doi : 10.1063/1.467175. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2017 . Consultado el 29 de abril de 2018 .
  2. ^ Cao, J.; Voth, Georgia (1994). "La formulación de la mecánica estadística cuántica basada en la densidad de centroides del camino de Feynman. II. Propiedades dinámicas". La Revista de Física Química . 100 (7): 5106. Código bibliográfico : 1994JChPh.100.5106C. doi : 10.1063/1.467176.
  3. ^ Jang, S.; Voth, GA (1999). "Una derivación de la dinámica molecular del centroide y otros métodos de evolución del tiempo aproximado para variables centroides integrales de ruta". La Revista de Física Química . 111 (6): 2371. Código Bib :1999JChPh.111.2371J. doi : 10.1063/1.479515.
  4. ^ RamíRez, R.; López-Ciudad, T. (1999). "La formulación de Schrödinger de la densidad de centroides del camino de Feynman". La Revista de Física Química . 111 (8): 3339. arXiv : cond-mat/9906318 . Código Bib :1999JChPh.111.3339R. doi : 10.1063/1.479666. S2CID  15452314.
  5. ^ Poliakov, EA; Liubartsev, AP; Vorontsov-Velyaminov, PN (2010). "Dinámica molecular de centroides: comparación con resultados exactos para sistemas modelo". La Revista de Física Química . 133 (19): 194103. Código bibliográfico : 2010JChPh.133s4103P. doi :10.1063/1.3484490. PMID  21090850.
  6. ^ Craig, IR; Manolopoulos, DE (2004). "Estadística cuántica y mecánica clásica: funciones de correlación en tiempo real a partir de la dinámica molecular del polímero anular". La Revista de Física Química . 121 (8): 3368–3373. Código Bib : 2004JChPh.121.3368C. doi :10.1063/1.1777575. PMID  15303899.
  7. ^ Braams, BJ; Manolopoulos, DE (2006). "Sobre el límite de corto tiempo de la dinámica molecular del polímero anular". La Revista de Física Química . 125 (12): 124105. Código bibliográfico : 2006JChPh.125l4105B. doi : 10.1063/1.2357599. PMID  17014164.
  8. ^ Smith, Kyle KG; Poulsen, Jens Aage; Nyman, Gunnar; Rossky, Peter J. (28 de junio de 2015). "Una nueva clase de algoritmos de conservación de conjuntos para dinámica cuántica aproximada: formulación teórica y problemas de modelos". La Revista de Física Química . 142 (24): 244112. Código bibliográfico : 2015JChPh.142x4112S. doi : 10.1063/1.4922887. hdl : 1911/94772 . ISSN  0021-9606. PMID  26133415.
  9. ^ Smith, Kyle KG; Poulsen, Jens Aage; Nyman, Gunnar; Cunsolo, Alessandro; Rossky, Peter J. (28 de junio de 2015). "Aplicación de un nuevo conjunto que conserva el algoritmo de simulación de dinámica cuántica al parahidrógeno líquido y al ortodeuterio". La Revista de Física Química . 142 (24): 244113. Código bibliográfico : 2015JChPh.142x4113S. doi : 10.1063/1.4922888. hdl : 1911/94773 . ISSN  0021-9606. OSTI  1237171. PMID  26133416.
  10. ^ Berna, BJ; Thirumalai, D. (1986). "Sobre la simulación de sistemas cuánticos: métodos de ruta integral". Revista Anual de Química Física . 37 : 401–424. Código Bib : 1986ARPC...37..401B. doi : 10.1146/annurev.pc.37.100186.002153.
  11. ^ Gillan, MJ (1990). "La simulación de trayectoria integral de sistemas cuánticos, Sección 2.4". En CRA Catlow; SC Parker; MP Allen (eds.). Modelado Informático de Fluidos, Polímeros y Sólidos . OTAN ASI Serie C. Vol. 293, págs. 155–188. ISBN 978-0-7923-0549-1.
  12. ^ Trotón, HF (1959). "Sobre el Producto de Semigrupos de Operadores". Actas de la Sociedad Matemática Estadounidense . 10 (4): 545–551. doi : 10.1090/S0002-9939-1959-0108732-6 . JSTOR  2033649.
  13. ^ Chandler, D. (1981). "Explotación del isomorfismo entre la teoría cuántica y la mecánica estadística clásica de fluidos poliatómicos". La Revista de Física Química . 74 (7): 4078–4095. Código bibliográfico : 1981JChPh..74.4078C. doi : 10.1063/1.441588.
  14. ^ Marx, D.; Müser, MH (1999). "Simulaciones de integral de trayectoria de rotores: Teoría y aplicaciones". Revista de Física: Materia Condensada . 11 (11): R117. Código Bib : 1999JPCM...11R.117M. doi :10.1088/0953-8984/11/11/003. S2CID  250913547.
  15. ^ Cao, J.; Voth, GA (1996). "Aproximaciones semiclásicas a funciones de correlación de tiempo dinámicas cuánticas". La Revista de Física Química . 104 (1): 273–285. Código Bib :1996JChPh.104..273C. doi : 10.1063/1.470898.

Otras lecturas

enlaces externos