分子模拟/扩散系数

爱因斯坦方程

$\langle |r(t)-r(0)|^{2}\rangle =6Dt$

氧分子在水和戊烷中扩散的均方根位移随时间的变化图。这些图是根据包含氧分子和溶剂的周期性模拟单元的分子动力学模拟计算出来的。这些图可以用来根据爱因斯坦关系计算溶质的扩散系数。

在周期性模拟单元中液体氩的分子动力学模拟，其中粒子位置没有“包裹”到单元的对立面上，当它们越过边界时。这被用于使用爱因斯坦方程计算扩散系数。

格林-久保理论

液体的扩散系数可以从正则系综中 MD 模拟的速度自相关函数计算得到，

$D=\int _{0}^{\infty }\langle v(t)\cdot v(t+\tau )\rangle d\tau$

其中 v(t) 是粒子在时间 t 的速度。注意，在使用具有随机恒温器的 MD 模拟时，必须注意，随机恒温器引入了外部摩擦和随机力源。

参见

维基百科:爱因斯坦关系（动力学理论）

维基百科:扩散