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Ka and Broadband Communications Conference

Modelli Microscopici

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Dinamica Molecolare

 

La Dinamica molecolare (MD) rappresenta un approccio numerico microscopico. In particolare la MD integra la dinamica molecolare su scala atomica con le equazioni del moto di Newton per un insieme di molecole interagenti tramite un potenziale intermolecolare. Si risolvono, infatti, un insieme di equazioni differenziali

m_{i} \frac{d^{2}x_{i}}{dt^{2}} = \mathbf{F}_{i}\{x_{j}\}

dove mi è la massa di un atomo, la derivata seconda temporale la sua accelerazione, \mathbf{F}_{i}\{x_{j}\} è la forza intermolecolare agente sull’atomo i-esimo ed è funzione della posizione di tutti gli altri atomi {xj}. L’energia termica è rappresentata dal valore medio dell’energia cinetica di tutti gli atomi. L’algoritmo MD sfrutta i valori medi per il calcolo delle propriet`a del fluido e questo porta a considerare una continua rescaling delle velocità per evitare accumulo di errori numerici nella soluzione delle equazioni del moto e mantenere costante la temperatura del sistema, pagando però tempi di simulazione molto elevati e soprattutto un’inadeguatezza per simulazioni di flussi idrodinamici complessi.

 


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