分子动力学精确计算扩散系数和电导率

通过将均方位移 (MSD) 拟合到爱因斯坦关系中，可以从分子动力学 (MD) 模拟中导出自扩散系数。 然而，有限的系统尺寸、布朗运动的不满足以及有限的仿真时间可能会带来需要估计的重大不确定性。我们开发了一个Python模块MD2D来说明如何从爱因斯坦关系和分子动力学模拟中正确计算自扩散系数。 在拟合爱因斯坦关系时，可以清楚地区分和排除未达到布朗动力学的弹道阶段。 扩散系数的误差也可以直接通过在所有可能的时间间隔计算的扩散系数来评估。 该模块还计算粘度，以便将从有限晶包尺寸MD 导出的自扩散系数校正到热力学极限。相关成果发表在《Computer Physics Communications》上并取得一项软件著作权。本数据集包括计算模拟获得的铁熔体在不同晶包尺寸和模拟时间下的扩散系数和电导率数据，以及自主开发的MD2D软件。