不同势能模型下的水分子动力学性质

摘要

采用分子动力学方法,对SPC、SPCE、TIP3P、TIP4P、TIP5P五种势能模型下水分子的热力学性质、径向分布函数、自扩散系数进行计算,优选最适合于水分子动力学性质研究的势能模型.研究发现:1)采用SPCE模型通过模拟得到的内能、汽化焓最为准确,其他模型受到了模型固有性质和系综(大量宏观上完全相同的体系的抽象集合)的影响,模拟结果不甚理想;2)采用SPCE、TIP4P、TIP5P模型可以较好地反映水分子短程有序、长程无序的微观结构;3)采用SPCE模型通过模拟得到的自扩散系数相对误差仅为0.39％,远好于其他模型.结果表明,SPCE模型能够较真实地反映水分子的热力学性质、微观结构和自扩散特性等动力学性质.