Modeling induced polarization with classical Drude oscillators: Theory and molecular dynamics simulation algorithm
Notice bibliographique
Résumé
A simple treatment for incorporating induced polarization in computer simulations is formulated on the basis of the classical Drude oscillator model. In this model, electronic induction is represented by the displacement of a charge-carrying massless particle attached to a polarizable atom under the influence of the local electric field. The traditional self-consistent field (SCF) regime of induced polarization is reproduced if these auxiliary particles are allowed to relax instantaneously to their local energy minima for any given fixed configuration of the atoms in the system. In practice, such treatment is computationally prohibitive for generating molecular dynamics trajectories because the electric field must be recalculated several times iteratively to satisfy the SCF condition, and it is important to seek a more efficient way to simulate the classical Drude oscillator model. It is demonstrated that a close approximation to the SCF regime can be simulated efficiently by considering the dynamics of an extended Lagrangian in which a small mass is attributed to the auxiliary particles, and the amplitude of their oscillations away from the local energy minimum is controlled with a low-temperature thermostat. A simulation algorithm in this modified two-temperature isobaric–isothermal ensemble is developed. The algorithm is tested and illustrated using a rigid three-site water model with one additional Drude particle attached to the oxygen which is closely related to the polarizable SPC model of Ahlström et al. [Mol. Phys. 68, 563 (1989)]. The tests with the extended Lagrangian show that stable and accurate molecular dynamics trajectories for large integration time steps (1 or 2 fs) can be generated and that liquid properties equivalent to SCF molecular dynamics can be reproduced at a fraction of the computational cost.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».