Molecular Dynamics Simulations

Kurt Binder (Institute of Physics Mainz), Jurgen Horbach (Institute of Physics Mainz), Walter Kob (Laboratoire des Verres Montpellier), Wolfgang Paul (Institute of Physics Mainz), Fathollah Varnik (CECAM Lyon)

Abstract: A tutorial introduction to the technique of Molecular Dynamics (MD) is given, and some characteristic examples of applications are described. The purpose and scope of these simulations and the relation to other simulation methods is discussed, and the basic MD algorithms are described. The sampling of intensive variables (temperature T, pressure p) in runs carried out in the microcanonical (NVE) ensemble (N= particle number, V = volume, E = energy) is discussed, as well as the realization of other ensembles (e.g. the NVT ensemble). For a typical application example, molten SiO2, the estimation of various transport coefficients (self-diffusion constants, viscosity, thermal conductivity) is discussed. As an example of Non-Equilibrium Molecular Dynamics (NEMD), a study of a glass-forming polymer melt under shear is mentioned.

pdf file

Free Publications on Computational Science from Neumann Institut fuer Computing (NIC)

Here Publication Series of the John von Neumann Institute for Computing could be download for free (in Germany or English):

* Vol. 35 Dreistufig parallele Software zur Parameteroptimierung von Support-Vektor-Maschinen mit kostensensitiven Gütemaßen
Tatjana Eitrich
ISBN 978-3-9810843-1-3, March 2007, 262 pages, PDF
* Vol. 34 From Computational Biophysics to Systems Biology 2006
Proceedings
U.E.H. Hansmann, J. Meinke, S. Mohanty, O. Zimmermann (Eds.)
ISBN-10 3-9810843-0-6, ISBN-13 978-3-9810843-0-6, September 2006, 224 pages, PDF
* Vol. 33 Parallel Computing: Current & Future Issues of High-End Computing
Proceedings of the International Conference ParCo 2005
G.R. Joubert, W.E. Nagel, F.J. Peters,
O. Plata, P. Tirado, E. Zapata (Editors)
ISBN 3-00-017352-8, October 2006, 930 pages, PDF (57 MB)
* Vol. 32 NIC Symposium 2006
Proceedings
G. Münster, D. Wolf, M. Kremer (Editors)
Symposium, 1 - 2 March 2006, Forschungszentrum Jülich
ISBN 3-00-017351-X, February 2006, 384 pages
* Vol. 31 Computational Nanoscience: Do It Yourself!
Lecture Notes
Johannes Grotendorst, Stefan Blügel, Dominik Marx (Editors)
Winter School, 14. - 22 February 2006, Forschungszentrum Jülich
ISBN 3-00-017350-1, February 2006, 528 pages

Full-text: PDF

Ditulis dalam Computational Physics, Quantum Computation. Comments Off

Algoritma Simulasi Dinamika Molekular (Molecular Dynamics Simulations (MDS))

Dissertasi F. Hedman, Stockholm University, Faculty of Science, Department of Physical, Inorganic and Structural Chemistry, 2006 (pdf file)

Kata Kunci: Dinamika Molekular (DM), Dinamika Molekular ‘first principles’, Mekanikan Kuantum, liquid water, algoritma paralel, paralel data, MPI, Interkasi Coulomb, Summasi Ewald, nonuniform Fast Fourier transform, FFT, FFTW, NFFT, ENUF

Abstraksi

Methode untuk melakukan Simulasi Dinamika Molekular (SDM) paralel skala-besar di selidiki. Perspektif mengenai medan SDM paralel disajikan. Aspek-aspek hardware dan software dikarakteristikan dan peran keduan didiskusikan secara singkat.

Sebuah metode untuk melakukan DM ‘ab initio’ dideskripsikan; methode merupakan essensi utama dalam re-komputasi (recomputes) potensial interaksi pada setiap ‘time-step’. Metode telah diuji pada sebuah sistem ‘liquid water’ melalui pperbandingan hasil-hasil simulasi lainnya dan hasil-hasil eksperimen. Strategi-strategi yang berbeda dalam paralelisasi dieksploitasi. Di samping itu, metode paralel data bagi interaksi -interaksi jangkauan pendek (short-range) dan jangkauan panjang (long-range) pada platform paralel yang masif dideskripsikan dan dibandingkan.

Kemudian , sebuah metode untuk menghitung interaksi elektrostatis pada SDM di kembangkan. Metode ini mengkombinasikan teknik summasi Ewald dengan ‘nonuniform Fast Fourier transform’ (ENUF). Metode berskala N log N, dimana N adalah jumlah muatan dalam sistem. ENUF mempunyai perilaku sangat mirip dengan summasi Ewald dan dapat diimplentasikan dengan mudah dan efisiensi pada program-program simulasi yang sudah ada.

Akhirnya, sebuah pandangan disajikan dan beberapa arah untuk pengembangan-pengembangan lanjut diusulkan.

gbr

Molecular Dynamics Simulation in Liquid System

Paper-paper klasik dan legendaris dari Aneesur Rahman, L. Verlet, B.J. Alder dll, dapat di download di site berikut http://paper.abmutiara.info/MD-Simulation-Liquid/

Molecular Dynamics Simulation Glass Transitions

Paper-paper penerapan MD-simulation dalam penelitian mengenai glass transistion dan mode coupling theory (MCT) dari berbagai sistem pembentuk glass, dapat di download http://paper.abmutiara.info/MD-Simulation-Glass-Transition/ . Penulis paper antara lain Prof. W. Kob, Prof. Hiwatari, dll

Prof. W. Kob salah satu pelopor penerapan MD-Simulation dan Monte-Carlo Simulation untuk penyelidikan di bidang glass transistion, MCT dan teori liquid, , paper beliau bisa dilihat dan di download http://w3.lcvn.univ-montp2.fr/~kob/publications.html.

Molecular Dynamics Simulation on Glass forming NiZr-Systems (2)

Paper-Paper dari Research Group Computational Material Physics (head Prof. Helmar Teichler), Institut Fuer Materialphysik, Universitaet Goettingen, bisa di Download di sini
http://paper.abmutiara.info/MD-SimulationNiZr-System2/