从分子动力学轨迹中估计位置依赖和无otropic 扩散度张量:现有方法和未来前景
Tiago S Domingues1, Ronald Coifman2,3, Amir Haji-Akbari1
1Department of Chemical and Environmental Engineering, Yale University, New Haven, Connecticut 06520, United States.
Journal of chemical theory and computation
|May 30, 2024
概括
由于物理的变化,在封闭条件下估计材料的扩散性具有挑战性. 本综述调查了从分子动力学模拟中计算扩散性概况的方法.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算物理 计算物理
- 统计力学 统计力学
背景情况:
- 限制改变了材料的特性,使它们取决于位置.
- 分子动力学 (MD) 模拟揭示了空间异质性.
- 计算运输系数,如限制下的扩散率是复杂的.
研究的目的:
- 审查从MD模拟中估计扩散性概况的方法.
- 讨论将散装方法应用于封闭系统的挑战.
- 探索各种算法来计算有限的扩散性.
主要方法:
- 对于静态属性的空间分区.
- 解决运输系数估计方面的挑战.
- 查看批量方法的启发式扩展.
- 讨论严格的算法:基于内核的,贝叶斯式的,操作员离散.
- 探索对标记粒子的偏差潜力和约束.
- 从平均首次通行时间和犯人概率配置文件中估计扩散性.
主要成果:
- 限制下的扩散率估计需要专业的方法,而不仅仅是简单的包装.
- 有各种近似和严格的算法用于计算扩散性概况.
- 方法范围从启发式扩展到先进的计算技术.
- 来自计算化学的框架帮助扩散率计算.
结论:
- 在封闭材料中精确的扩散性分析对于理解它们的行为至关重要.
- 有各种各样的方法工具包,每个都有优点和局限性.
- 未来的工作可以完善现有方法并开发新的方法.
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