朗之万恒温器和过阻尼朗之万方程

计算科学 分子动力学
2021-12-06 23:11:38

我在理解 Langevin 恒温器 (MD) 时遇到了一些困难。

在我的笔记中,有写到朗之万方程是

(1)mv˙=Fmγv+fR,

在哪里fR是随机力。然后,为了证明通过使用这个恒温器,我们实际上是从规范系综中采样的,证明的起点是过阻尼朗之万方程:

(2)r˙i(t)=βDFi(r1(t),,rN(t))+ηi(t),

在哪里ηi(t)是一个随机速度。在哪里(2)来自?它们是否源自(1)?

1个回答

Eqn (2) 主要来自设置mv˙=0在 eqn (1) 中,假设速度被强烈阻尼。然后mγv项被接在左边,两边都被除以mγ. 扩散系数为D=kBT/mγ.

说了这么多,这并不能证明恒温器产生了规范合奏。这样的证明通常(我相信)从考虑福克-普朗克方程开始(在这两个rv) 等价于 Langevin 方程,并表明规范系综(具有从F是导出的)是该方程的平稳解。

等式 (2) 可以证明位置是从规范系综中采样的,在这个过阻尼限制中,但是为了表明位置和速度通常都是正确采样的,应该保持等式 (1) 的速度演化。