рівноважні довжини зв'язків і валентні кути, а також силові постійні, тобто коефіцієнти жорсткості пружних сил, що зв'язують пари атомів [3]. p align="justify"> Найпростіші моделі молекулярної механіки враховують розтягування зв'язків, деформацію валентних і торсіонних кутів, взаємодія валентно непов'язаних атомів, зване також ван дер Ваальсових взаємодією, електростатичні вклади і т.д.
U = Uраст + Uдеф + Uторс + Uвдв + Uел-стат (1)
де: Uраст - енергія розтягування зв'язків у наночастинки; Uдеф - енергія деформації валентних кутів; Uторс - енергія деформації двогранних вузлів; Uвдв - енергія, що враховує Ван-дер-ваальсово взаємодія атомів у частці; Uел-стат - енергія електростатичного взаємодії (кулонівська енергія). p align="justify"> Для кожного доданка записується певне аналітичне вираз (наприклад, енергія електростатичного внеску Uел-стат., описується кулоновской функцією, але, бути може, з нецілим зарядами в якості параметрів) і параметри відповідних функцій підганяються за яким- або властивостям базових молекул. Сума всіх перерахованих внесків визначає енергію молекули як функцію геометричної конфігурації ядер. Для знаходження рівноважної геометричної конфігурації досліджуваної молекули необхідно визначити її мінімум. Дана модель дозволяє моделювати досить складні молекули навіть у відсутність значних обчислювальних потужностей
Метод молекулярної динаміки (МД) забезпечує моделювання детальної картини внутрішньої рухливості системи, що складається з молекул. У його основі лежить розрахунок класичних (ньютонівських) траєкторій руху взаємодіючих класичних частинок у фазовому просторі їх координат і імпульсів. p align="justify"> Атоми і молекули можуть розглядатися як об'єкти класичної механіки. Необхідно порівнювати довжину хвилі де Бройля з розміром атома, щоб визначити, чи можна трактувати його як класичний об'єкт. Основу методу складає чисельне рішення класичних рівнянь Ньютона для системи взаємодіючих частинок. br/>
(2)
В
де:
N - кількість частинок;
- маса i-тої частинки;
- відповідна проекція сумарної сили, що діє на частку з боку інших частинок:
;
- потенціал взаємодії;
- сила взаємодії часток з довкіллям.
Найбільш істотними проблемами використання методу МД є коректне визначення потенціалу взаємодії і спосіб вирішення системи рівнянь (2). На кожному часовому кроці необхідно обчислювати сил взаємодії. Враховуючи, що типовий МД-крок за часом складає порядок фемтосекунд (10-15 с), очевидні істотні витрати машинного часу на реалізацію методу. Розрахунки проводяться, як правило, при постійній температурі. p> Мабуть, як різновид МД-методу можна розглядати метод Монте-Карло. У рамках цього методу кожна конфігурація системи визначається не за допомогою вирішення рівнянь Ньютона, а з використанням випадкових процесів. p align="justify"> Метод...
