You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ<br />
Με ολοκλήρωση της παραπάνω εξίσωσης µπορούµε να εξαγάγουµε τη ταχύτητα και τη<br />
µετατόπιση. Εάν οι ολοκληρώσεις αυτές γίνουν για κάθε άτοµο και σε διάφορα χρονικά<br />
διαστήµατα από µια αρχική κατάσταση, τότε µπορούν να συγκεντρωθούν αναλυτικές<br />
πληροφορίες για την κίνηση κάθε ατόµου [27]. Υπολογίζοντας µέσες τιµές σε χρόνο, χώρο ή<br />
και τα δύο, µπορούν να εξαχθούν µακροσκοπικές φυσικές ιδιότητες. Για µόρια µε<br />
πολύπλοκη γεωµετρία ο νόµος του Newton δεν επαρκεί. Ανάλογα µε το τύπο µοριακού<br />
µοντέλου που χρησιµοποιείται, στην προσοµοίωση υιοθετείται µια γενικευµένη µορφή της<br />
εξίσωσης του Newton. Για παράδειγµα, όταν χρησιµοποιείται ένα µοντέλο στερεού σώµατος,<br />
πρέπει να λαµβάνεται υπόψη η περιστροφή των µορίων γύρω από τη θέση ισορροπίας τους.<br />
Ωστόσο, όσο πολύπλοκη και αν είναι η εξίσωση κίνησης, η βασική διαδικασία<br />
προσοµοίωσης είναι πάντα ίδια: αρχικά ολοκληρώνεται η εξίσωση κίνησης για κάθε µόριο<br />
και υπολογίζονται οι δυναµικές παράµετροι και στη συνέχεια υπολογίζονται οι µέσες τιµές<br />
των δυναµικών παραµέτρων για την εξαγωγή των µακροσκοπικών φυσικών ιδιοτήτων. Ο<br />
υπολογισµός των διαµοριακών δυνάµεων, λόγω της ηλεκτρικής/ηλεκτροµαγνητικής φύσης<br />
των δυνάµεων, απαιτεί την ύπαρξη κατάλληλων µοντέλων διαµοριακού δυναµικού που<br />
περιγράφουν τις διαµοριακές αλληλεπιδράσεις. Τα µοντέλα αυτά συνήθως υπολογίζονται<br />
από πειραµατικά δεδοµένα ή από υπολογισµούς κβαντοµηχανικής. Συνήθως λαµβάνεται<br />
υπόψη η αλληλεπίδραση ανάµεσα σε δύο ή τρία µόρια, καθώς η συνεισφορά περισσότερων<br />
σωµατιδίων είναι αµελητέα και µπορεί να αγνοηθεί εντελώς ή να παρουσιαστεί σαν<br />
διορθωτικός συντελεστής στην εξίσωση δυναµικού [27].<br />
Η Μοριακή ∆υναµική, µε την ραγδαία ανάπτυξη της υπολογιστικής ισχύος των σύγχρονων<br />
υπολογιστών, έχει αναπτυχθεί σηµαντικά τα τελευταία χρόνια. Αποτελεί σηµαντικό εργαλείο<br />
για τη µελέτη της διαδικασίας σχηµατισµού υλικών και των ιδιοτήτων των τελευταίων, ενώ<br />
χρησιµοποιείται ολοένα και περισσότερο για τη µελέτη προβληµάτων µετάδοσης ενέργειας<br />
[28]-[37]. Βασικοί περιορισµοί της µεθόδου αποτελούν η ανάγκη για καθορισµό µιας όσο<br />
το δυνατόν ακριβέστερης σχέσης δυναµικού και το µέγεθος των συστηµάτων που µπορούν<br />
να µελετηθούν. Όσον αφορά τον πρώτο περιορισµό, υπάρχουν δοκιµασµένες εµπειρικές<br />
σχέσεις που περιγράφουν ικανοποιητικά τα περισσότερα από τα υλικά που ενδιαφέρουν (για<br />
το πυρίτιο για παράδειγµα χρησιµοποιείται το δυναµικό Stillinger-Webber [38]).<br />
Όπως προαναφέρθηκε, ο µεγαλύτερος περιορισµός της Μοριακής ∆υναµικής ανάλυσης είναι<br />
το µέγεθος των συστηµάτων που µπορούν να προσοµοιωθούν. Προσοµοιώσεις ρευστών<br />
µπορεί να περιλαµβάνουν έως και 200,000 µόρια, ενώ στερεών από 10 έως 100 εκατοµµύρια<br />
24
Change language