總能量,動能,勢能,比熱容,瞬時溫度,瞬時壓強(qiáng),相變特

1、 總能量，動能，勢能，比熱容，瞬時溫度，瞬時壓強(qiáng)，相變特征 結(jié)構(gòu)特征 時間相關(guān)函數(shù)與輸運系數(shù)，Green-Kubo 關(guān)系 Ewald 求和 鄰居列表算法 (Neighbor lists methods) 勢能列表 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)簡單的數(shù)據(jù)分析簡單的數(shù)據(jù)分析能量數(shù)據(jù) 動能 Ek, 勢能 Ep，總能量 E 比熱容22ppB2B32NVTV

2、EECNkk T 瞬時溫度kB2TEdk其中 d 是維數(shù) 瞬時壓強(qiáng) 1ijijijPkBTd Vf rr相關(guān)系數(shù)22( , ),0,1AABBc A BcAABB 時間相關(guān)函數(shù) 0000220000( , , )A ttA ttB tB tc A B tA ttA ttB tB t 時間自相關(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，實驗可直接觀測。 20sin14krS krg r drkr 擴(kuò)散系數(shù) Mean square displacement (MSD): 時間 t 間隔內(nèi)粒子運動的平均距離的平方。 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算方法。把點電荷用屏蔽電荷分為實空間的短程力和長程力，短程力在實空間做截斷，長程力傅里葉變換到K空間里做截斷。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）把計算復(fù)雜度從 O(N2) 降為 O(Nlog(N)。鄰居列表（neighbor list） 每兩個粒子都計算距離的遍歷計算復(fù)雜度是 O(N2)，而實際上因為短程力可以做截斷，大量遠(yuǎn)距離的力為零。 為了加快計算速度，把空間劃分成立方塊，每個立方塊的邊長為截斷距離。計算粒子間距離時，對于給定粒子，只遍歷最臨近的27個立方塊（包括自身所在的立方塊）內(nèi)的粒子。計算復(fù)雜度降為O(N)。勢能列表 為了加快計算速度，在