MgSiO3的分子动力学模拟

使用分子动力学模拟ＭｇＳｉＯ３以研究它的相变和超离子态．模拟采用Ｇｏｒｄｏｎ－Ｋｉｍ势和一种新的检测离子运动的技术．这项技术可以清楚地表现Ｏ２－离子的子晶格的熔解和八面体ＳｉＯ６的旋转．研究表明,ＭｇＳｉＯ３必须经历几番相变才能进入立方相．特别是在正交相和立方相之间存在一个过渡相．ＭｇＳｉＯ３确实存在超离子态相和立方相．这个超离子态相存在于熔点之前约２００～７００Ｋ．超离子态起始温度Ｔｃ和晶体熔点温度Ｔｍ的比率Ｔｃ／Ｔｍ～０．９２     

非晶态SrTiO3的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,势函数为PIM势,模拟了SrTiO3的熔化过程,将熔化的SrTiO3快速冷却到室温以获得非晶态.通过熔化过程中体系体积的突变,确定熔点为2 420 K;非晶态基本保留了液态的结构特征.ABO3型材料中,Ti-O键起到关键的作用.非晶态下,Ti-O键键长为0.184 5 nm,键角主要分布在95.5°122.5°,平均配位数为4.92.非晶态中的Ti与O的配位以5配位为主,约占80%,同时包含少量的4、6配位.     

KCaF3结构相变的分子动力学模拟

基于无调节参数的Ｇｏｒｄｏｎ－Ｋｉｍ势和一种检测离子运动的新技术,以ＫＣａＦ３的分子动力学模拟结果为例,对钙钛矿ＡＢＸ３的离子分子固体的结构相变作了探讨．包括对阱势、折叠结构、能垒、超离子态、稳定性骨架和离子分子集团ＢＸ６的“尺寸”和“形状”．以期对离子分子固体的结构相变有一个基本了解．     

磁场对水扩散系数影响的分子动力学模拟研究

将水系统视为正则系综，采用分子动力学模拟（Molecular dynamics simulation简称MD）方法对磁场条件下水的扩散系数进行了计算。结果表明水的扩散系数与外加磁场强度的关系是多极值关系，且在B＝0.25T以及常温下磁化效果最为明显；通过对径向分布函数的计算发现：磁处理对水理化性质的影响，主要是由于磁场改变了水的径向分布函数，使水的结构发生变化，从而影响了水的扩散系数，增大了水分子的活性和渗透性。     

应用原子键电负性均衡方法σπ模型研究顺式丙烯酸的分子内氢键和构象

在密度泛函理论框架下发展的原子一键电负性均衡方法σπ模型(ABEEMσπ),在探讨有机分子体系的结构和性质等方面取得了令人满意的成果．本利用该模型计算了顺式丙烯酸不同构象的氢键值．根据氢键能与构象稳定性的关系,预测并解释了构象的稳定性,并与从头计算结果相比较,取得了很好的一致性．     

基于分子动力学模拟研究电场对NaCl水溶液性质的影响

应用分子动力学模拟方法研究了在常温常压下、不同粒子数的NaCl水溶液在无外电场和有外电场（）作用下的微观结构和动力学性质.研究发现在外电场作用下，NaCl水溶液呈现更加有序的结构；离子近程水化的结构也发生了变化，阴阳离子第一水化圈的水分子数减少；配位数也降低.     

ABEEMσπ/MM模型对蛋白质G_A88/G_B88水溶液动力学性质的研究

应用ABEEMσπ/MM（σπ水平的原子与键电负性均衡方法融合进分子力学）浮动电荷模型以及显性ABEEM-7P水模型,对GA88和GB88两个蛋白质分子进行了分子动力学模拟.分析了2个蛋白质的动力学性质,包括蛋白质的回旋半径、疏水表面积和亲水表面积、各类原子位置的均方根偏差以及氢键分布.通过对比水溶液和真空下2个蛋白质的回旋半径,表明该模型很好地体现了蛋白质的＂电致紧缩＂现象;对疏水表面积和亲水表面积的计算表明,GB88中残基与溶剂的相互作用更强一些;非氢原子位置的均方根偏差及氢键分布情况与实验结构相比较表明,ABEEMσπ/MM浮动电荷模型模拟的GA88和GB88的结构与实验结构有很好的一致性,进而说明该模型的合理性和参数的可转移性.     

甲酰胺二聚体性质的分子力学模拟研究

应用ABEEM/MM浮动电荷力场和从头算方法对甲酰氨二聚体的性质进行了研究,甲酰氨二聚体都具有一定的对称性,其中FAD1和FAD4具有C2h对称性而FAD2和FAD3具有Cs对称性。ABEEM/MM力场的模拟结果与较精密从头算法所得的结构都非常相近,因此ABEEM/MM力场能够很好地描述氨基化合物二聚体的结构性质。     

低温保护剂玻璃态性质的极化分子力场模拟研究

二甲基亚砜水溶液作为常用的低温组织保护剂,其玻璃化转变的微观机理和玻璃态性质备受关注,但缺乏微观分子层面的认识.利用极化分子力场和模拟淬火方法研究二甲基亚砜水溶液体系玻璃转化性质,模拟得到的玻璃转化温度与实验符合较好;同时,利用统计力学方法对体系的结构、热力学性质、动力学性质和单分子行为随温度演化规律进行了研究.结果表明,玻璃态下分子呈现多尺度平动和转动弛豫过程,相邻分子间的结构弛豫过程存在较强的耦合性.     

无定形态Al2O3结构的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了无定形态A l2O3的结构,讨论了压力对于体系结构的影响。模拟计算了体系的双体相关函数、最近邻配位数、键长值、以及键角分布,并给出了原子水平的瞬时结构图形。计算结果与已报道的实验结果相符,并比以往的模拟更接近实验事实。模拟的结果还得到了键价理论的验证。模拟的无定形态A l2O3结构主要为(A lO4)5-四面体单元,大多数四面体间由一个连接三个四面体的氧原子连接。这与液态A l2O3短程内的结构是一致的。在模拟的范围内,压力对原子的配位数有一定影响。     

有限元和分子动力学结合的纳米梁研究方法

给出了一种新的有限元与分子动力学相结合的纳米梁的模拟方法.其基本思想是在分子动力学初始化的基础上进行有限元分析,在有限元分析结果的基础上通过分子动力学松弛模拟,这样既保证了计算结果的精度又使计算速度得到大幅度提高,克服了传统分子动力学效率低的缺点.通过纳米梁性能的研究实例详述了结合过程.     

水溶液体系电积砷的析AsH_3过程分析

计算了水溶液中As(Ⅲ )的理论溶解度 ,分析了电沉积过程AsH3的形成机理 研究指出 ,As(Ⅲ )在碱性水溶液中的溶解度比在酸性或中性水溶液中大得多 ,因此 ,在碱性溶液中电沉积砷更有利 ,防止产生AsH3的有效途径是提高氢的析出电势     

Molecular dynamics study on BPTI aqueous solution by ABEEM/MM fluctuating charge model

Molecular dynamics simulation on BPTI （biovine pancreatic trypsin inhibitor） aqueous solution has been performed for the first time in terms of the atom-bond electronegativity equalization method fused with molecular mechanics （ABEEM/MM）. The simulated parameters including ABEEM parameters and force field parameters have been tested. Some structural properties including root-mean-square deviations of atomic coordinates and radial distribution functions were studied by ABEEM/MM fluctuating charge method. The results demonstrate that this model can obtain reasonable structural properties compared with experimental crystal data. The radial distribution functions indicate that ABEEM/MM method can well embody the electrostatic polarizations between protein molecule and its surrounding solvent waters.     

银纳米线熔化过程的分子动力学模拟

采用分子动力学方法和量子修正的Sutton-Chen（QSC）多体势研究了不同尺寸的银纳米线的熔化动力学过程．模拟结果表明；银纳米线的熔点要比银的体材料的熔点低得多，并且与纳米线的直径的倒数成线性关系，当纳米线的直径越大时，其熔点越高，表现出了明显的尺寸效应．银纳米线的熔化过程首先从表面开始，并逐步向内部发展，直至核心区域．当温度高于熔点时，银纳米线逐渐熔化、断裂，最后形成球形团簇．     

SiO2分子体系的反应动力学研究

基于多体项展式理论方法导出的SiO2分子基态( )的分析势能函数,用准经典的 Monte-Carlo轨线法对Si (3Pg) + OO' ( ) 和O (1Dg) + SiO' ( )体系的分子反应动力学过程进行了计算．结果表明Si (3Pg) + OO' ( )体系生成络合物是一个阈能比较小的反应,而生成离解产物则是一个有比较大的阈能反应,其阈能值约为200kJ.mol-1, 说明主要以生成络合物为主;O (1Dg) + SiO' ( )体系没有络合物生成,生成离解产物O (1Dg)+ SiO' ( )→O + O' + Si的反应截面比非反应碰撞产物O (1Dg) + SiO' ( )→Si + OO'的反应截面要大约两个数量级,在低能区是有阈能的反应,其阈能值约为120kJ.mol-1．     

络合萃取法提取稀溶液中丙酸的研究

采用络合萃取法提取稀溶液中的丙酸,研究了络合萃取及反萃取的工艺条件。研究表明：以正辛醇和甲苯的混合物(1／3,v／v)为稀释剂,1mol／L磷酸三丁酯(TBP)为络合剂,按体积比为1：1的相比,经30min萃取,丙酸的萃取率为67．70％。经3级错流萃取可使萃取率达到97％以上。通过正交试验得出,以0．30mol／L的NaOH溶液为反萃剂,萃取相与反萃相体积比为1：2,反萃时间90min,反萃率可达90．31％。     

Hybrid Decomposition Method in Parallel Molecular Dynamics Simulation Based on SMP Cluster Architecture

A hybrid decomposition method for molecular dynamics simulations was presented, using simultaneously spatial decomposition and force decomposition to fit the architecture of a cluster of symmetric multi-processor (SMP) nodes. The method distributes particles between nodes based on the spatial decom-position strategy to reduce inter-node communication costs. The method also partitions particle pairs within each node using the force decomposition strategy to improve the load balance for each node. Simulation results for a nucleation process with 4 000 000 particles show that the hybrid method achieves better parallel performance than either spatial or force decomposition alone, especially when applied to a large scale particle system with non-uniform spatial density.     

基于经典分子动力学结构优化方法的探讨

探索了基于经典分子动力学结构优化的基本过程．对碳纳米管环做了结构优化．结果表明。对于这种大的分子团簇的结构优化。经典分子动力学能很有效地找到体系局部势能极小值．