分子模擬/擴散係數

愛因斯坦方程

$\langle |r(t)-r(0)|^{2}\rangle =6Dt$

氧分子在水和戊烷中擴散的均方根位移隨時間的變化圖。這些圖是根據包含氧分子和溶劑的週期性模擬單元的分子動力學模擬計算出來的。這些圖可以用來根據愛因斯坦關係計算溶質的擴散係數。

在週期性模擬單元中液體氬的分子動力學模擬，其中粒子位置沒有“包裹”到單元的對立面上，當它們越過邊界時。這被用於使用愛因斯坦方程計算擴散係數。

格林-久保理論

液體的擴散係數可以從正則系綜中 MD 模擬的速度自相關函式計算得到，

$D=\int _{0}^{\infty }\langle v(t)\cdot v(t+\tau )\rangle d\tau$

其中 v(t) 是粒子在時間 t 的速度。注意，在使用具有隨機恆溫器的 MD 模擬時，必須注意，隨機恆溫器引入了外部摩擦和隨機力源。

參見

維基百科:愛因斯坦關係（動力學理論）

維基百科:擴散