有限温度下线性谐振子晶格的分子动力学模拟

摘要

本文基于双向界面条件和声子热浴,提出了热流输入方法,在局域的空间和时间上,实现了有限温度下的原子模拟.从完整的谐振子晶格中提取一块子系统,子系统的边界能让输入波完整地输入,同时允许内部的波动自由地传出,并且还能抑制错误方向的输入波传入,因此,边界条件可以起到行波二极管的作用.热振动的正则模态包含正向和反向的输入波,由于边界条件很好地抑制反向输入波,反向的正则模态不能输入子系统,对计算结果不会有影响,因此,只取正确方向的热振动正则模态来构造热源项.数值算例表明了热流输入方法的有效性,热流输入方法能够使系统达到预期的温度,并且能够维持在稳定的状态,同时,还能很好地处理有限温度下的原子模拟.