Способ проведения реакции в полевых условиях
-
Метод реакционного поля
- Используется для имитации диполь-дипольных взаимодействий на больших расстояниях
- Вокруг каждой молекулы создается «полость» с явным учетом кулоновских взаимодействий
- Среда за пределами полости имеет одинаковую диэлектрическую проницаемость
-
История и развитие
- Метод представлен Баркером и Уоттсом в 1973 году
- Имя Онзагера часто связывают с методом, но он рассматривал геометрию в своей теории диэлектрической проницаемости
-
Эффективный парный потенциал
- Эффективный парный потенциал включает радиус отсечения r_c
- Поле реакции в центре полости задается формулой с суммарным дипольным моментом всех молекул
-
Потенциальная энергия и крутящий момент
- Вклад в потенциальную энергию молекулы i в центре полости равен -1/2μi⋅ERF
- Крутящий момент на молекулу i равен μi×ERF
-
Проблемы и улучшения
- Скачки энергии при входе и выходе из сферы приводят к плохому энергосбережению
- Функция потенциальной энергии уменьшается до нуля вблизи предельного радиуса
- Линейное сужение потенциала с r_t = .95r_c улучшает результаты
-
Диэлектрическая проницаемость
- Диэлектрическая проницаемость должна быть известна априори
- Динамические свойства нечувствительны к выбору εRF
- Можно ввести вручную или рассчитать с помощью соотношений между флуктуациями диполя и макроскопической диэлектрической проницаемостью
-
Метод поля замедленной реакции
- Учет конечного времени реакции улучшает результаты
- Метод не подходит для моделирования ансамбля NVE из-за дополнительных трудностей в энергосбережении
-
Сравнение с другими методами
- Метод реакционного поля является альтернативой суммированию Эвальда
- Оба метода дают эквивалентные результаты для многих величин
- Метод реакционного поля сокращает требуемое компьютерное время
-
Ограничения и рекомендации
- Метод реакционного поля сложно реализовать для неизотропных систем
- Макроскопические термодинамические свойства не сильно зависят от метода обработки дальнодействующих сил
- Диэлектрическая проницаемость может быть оценена с помощью обоих методов