3、从第一性原理构建分子间势及力场应用

从第一性原理构建分子间势及力场应用

1. 引言

在分子模拟中，构建分子间势是一项关键任务。对于不同类型的分子体系，有不同的构建方法。对于简单小分子及其混合物，可以定制模型，在选择势函数形式和调整参数方面有较大自由度；而对于聚合物、蛋白质、DNA等大分子体系或多组分混合物，则通常采用标准力场。

2. 分子间势计算代码示例

2.1 Lennard - Jones势的双循环计算

以下代码展示了如何使用双循环计算Lennard - Jones原子体系的势能：

INTEGER
:: n, i, j
REAL , DIMENSION (3,n) :: r
REAL , DIMENSION (3)
:: rij
REAL
:: epslj , sigma , sigma_sq
REAL
:: pot , rij_sq , sr2 , sr6 , sr12
sigma_sq = sigma ** 2
pot = 0.0
DO i = 1, n-1
    DO j = i+1, n
        rij (:) = r(:,i) - r(:,j)
        rij_sq = SUM ( rij ** 2 )
        sr2 = sigma_sq / rij_sq
        sr6 = sr2 ** 3
        sr12 = sr6 ** 2
        pot = pot + sr12 - sr6
    END DO
END DO
pot = 4.0 * epslj * pot

2.2 位点 - 位点势能计算