원자간 전위

원자간 쌍 전위의 전형적인 형태입니다.

원자간 전위는 우주에서 주어진 위치를 가진 원자 시스템의 잠재적 에너지를 계산하기 위한 수학적 함수이다.^[1]^[2]^[3]^[4]원자간 전위는 물질의 특성을 설명하고 예측하기 위해 계산 화학, 계산 물리학 및 계산 재료 과학에서 분자 역학 및 분자 역학 시뮬레이션의 물리적 기반으로 널리 사용됩니다.원자간 전위로 탐구되는 정량적 특성과 질적 현상의 예로는 격자 매개변수, 표면 에너지, 계면 에너지, 흡착, 응집력, 열팽창, 탄성 및 플라스틱 재료의 거동과 화학 반응이 ^[5]^[6]^[7]^[8]^[9]^[10]^[11]있다.

기능적 형태

원자간 전위는 한 번에 하나, 둘, 셋, 원자의 위치에 따라 달라지는 기능 용어의 연속 확장으로 기록될 수 있다. $그러면$ $V$ 의 총 잠재력은 다음과 같이 쓸 $\textstyle V_{\mathrm {} }$ 수 있습니다 $.$

({displaystyle V_{\mathrm {}}=\sum _{i=1}^{N}_{i})+\sum _{i,j=1}^{N}V_{2}({\vec {r}}_{i},{\c {r}}_j}+{i},\sum_sum,

$\textstyle V_{1}$ 서 $\textstyle V_{1}$ 1 $(\$ 은 $\textstyle V_{1}$ 일신, V $\textstyle V_{2}$ 2}는 $\textstyle V_{2}$ $\textstyle V_{3}$ , V $\textstyle V_{3}$ \ $textstyle V_{3$ })는 $\textstyle V_{3}$ 삼신, $(\$ N $)$ 은 $\textstyle N$ 시스템 내 원자 수, ${\vec {r}}_{i}$ {{ $c}$ 는 원자의 수를 나타냅니다. $i의$ $위치$ , $i$ $atom i$ 의 위치 $,$ $atom i$ 의 위치 $,$ $atom$ i의 위치, j의 위치, k의 위치 $k$ 등은 atom의 위치를 루프하는 지수입니다.

쌍 전위가 원자 쌍당 주어지는 경우, 2체 항에서는 전위에 1/2를 곱해야 한다. 그렇지 않으면 각 결합이 두 번 카운트되며, 마찬가지로 3체 항에 1/^[3]6을 곱해야 한다.또는, 이 쌍 용어의 요약 나는 &lt한 경우에는;나는 &lt은 삼체학기 동안 j{\displaystyle\textstyle i<, j}와 비슷하게;j<>k{\displaystyle\textstyle i<, j<, k},면 잠재적 형태 그것과 관련된 j교환 대칭이{j\displaystyle}과 k제한될 수 있{\displaystyle $k}$ 개의 $k$ 지수(다단계 시스템의 경우 가능성이 없을 수 있음).

일체 용어는 원자가 외부 장(예: 전기장)에 있는 경우에만 의미가 있습니다.외부 필드가 없는 경우 $잠재적$ V $(\displaystyle$ V $)$ 는 $V$ 원자의 절대 위치에 의존하지 않고 상대적인 위치에만 의존해야 합니다.즉, 함수 형태는 원자간 $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ i $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ - $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ (\ $displaystyle$ \textstyle $r_{i} = {\vec {r}-{\vec {r}}_{$ j $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ } $\textstyle r_{ij}=|{\vec {r}}_{i}-{\vec {r}}_{j}|$ }) 및 결합 사이의 각도(근처에 대한 결합) $\textstyle \theta _{ijk}$ k \ $textstyle \textstyle$ _tayle의 함수로 다시 작성될 수 있습니다 $.$ 그러면, 외부 힘이 없을 때, 일반적인 형태는

\displaystyle V_{\mathrm {TOT}=\sum _{i,j}^{2}(r_{ij})+\sum _{i,k}{N}V_{3}(r_{ij},r_{ik},\theta _ijk}+cdots }

$\textstyle V_{3}$ $({$ 에서는 $\textstyle V_{3}$ 3개의 $\textstyle r_{ij},r_{ik},\theta _{ijk}$ $,$ $\textstyle r_{ij},r_{ik},\theta _{ijk}$ $\textstyle r_{ij},r_{ik},\theta _{ijk}$ $,$ r_ ${displaystyle\textstyle r_{ijk$ })가 $\textstyle r_{jk}$ 원자간 $\textstyle r_{jk}$ $\textstyle r_{jk}$ , r_ ${$ \textstyle $r_$ { $jk},$ r_ijk}, $r_k$ }, r, r, r, r, $r_ta$ {ik}의 $\textstyle r_{ij},r_{ik},\theta _{ijk}$ 상대적인 3개의 항은 원자간 거리로서 충분하기 때문에 필요하지 않다. $i,$ $j,$ $(\displaystyle$ i $,j,k)$ 를 $i,j,k$ 3차원 공간에 표시합니다.2보다 큰 순서 조건은 다체 전위라고도 합니다.일부 원자 간 전위에서는 다체 상호작용이 쌍 전위라는 용어에 포함된다. (아래의 EAM 유사 및 결합 순서 전위에 대한 논의 참조).

원칙적으로 표현식의 합계는N개의 $원자$ $전체$ 에 $N$ 걸쳐 있습니다.단, 원자간 전위의 범위가 유한한 경우, 즉 일부 컷오프 $\textstyle r_{\mathrm {cut} }$ r $\textstyle r_{\mathrm {cut} }$ $\textstyle r_{\mathrm {cut} }$ t $\textstyle r_{\mathrm {cut} }$ \ $displaystyle \textstyle r_{\mathrm {cut$ 위의 전위 $($ 0 { \ $displaystyle$ \textstyle V $(r)\equiv$ 0 0 $\textstyle V(r)\equiv 0$ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ≡ 또,^[1] 인접을 찾는 셀룰러 방법을 이용하는 것으로써, MD 알고리즘은 O(N) 알고리즘이 될 수 있다.무한한 범위의 잠재력은 Ewald 합계와 그 추가 개발에 의해 효율적으로 요약될 수 있다.

힘 계산

원자 사이에 작용하는 힘은 원자 위치에 대한 총 에너지의 미분화에 의해 얻어질 수 있다. $즉$ , 원자 $i$ 에 힘을 $i$ 가하려면 $i$ 의 위치에 대해 $V_{tot}$ $V_{tot}$ 의 $V_{tot}$ 도함수 $($ 경사 $)$ 를 $V_{tot}$ $i$ 구해야 합니다.

{F}_{i}=-\nabla _{\vec {r}_{i}}V_{\mathrm {TOT}}

2체 전위의 경우, 이 구배는 전위 형태의 $ij$ 에 $ij$ 대칭성 덕분에 원자간 $\textstyle r_{ij}$ $(\$ 에 대한 직접적인 미분화된다. 단, 다체 전위의 경우(3체, 4체 등) 차이가 난다. $\displaystyle ij$ 과 관련하여 $ij$ 잠재력이 더 이상 대칭적이지 않을 수 있기 때문에 이온은 상당히^[12]^[13] 복잡해집니다.즉 $,$ $i$ 와 $직접$ 이웃하지 않는 $원자$ k({ $displaystyle$ i $})$ 의 $k$ $i$ 에너지도 각도 및 기타 다체항 때문에 위치 $(\$ })에 $\textstyle {\vec {r}}_{i}$ 의존할 수 있으며, 따라서 기울기 θ $i$ displaystyle i)에 기여한다. $tyle \textstyle \textla$ _ ${\vec {r}}_{i$

원자간 전위 등급

원자간 잠재력은 여러 가지 다른 물리적 동기와 함께 다양한 종류가 있습니다.실리콘과 같이 잘 알려진 단일 요소에서도 기능적 형태와 동기에서 상당히 다른 다양한 가능성이 ^[14]개발되었습니다.진정한 원자간 상호작용은 본질적으로 양자역학적이며, 모든 전자와 원자핵에 대해 슈뢰딩거 방정식이나 디락 방정식으로 묘사된 진정한 상호작용이 해석적 함수 형태로 주조될 수 있는 방법은 알려져 있지 않습니다.따라서 모든 분석적 원자간 전위는 필요에 의해 근사치이다.

시간이 지남에 따라 원자간 잠재력은 훨씬 더 복잡하고 정확해졌지만 엄밀하게는 ^[15]그렇지 않다.여기에는 물리학의 기술 증가와 파라미터 추가가 모두 포함되어 있습니다.최근까지 모든 원자간 전위는 고정된 수의 (물리적) 항과 매개변수로 개발 및 최적화되어 "파라메트릭"으로 설명될 수 있었다.대신 새로운 연구는 복잡한 로컬 원자 인접 기술자와 개별 매핑을 사용하여 시스템 특성을 예측함으로써 시스템적으로 개선될 수 있는 비모수적 잠재력에 초점을 맞추고 있으며, 따라서 총 용어와 매개 변수 수가 유연하다.^[16] 이러한 비모수적 모델은 훨씬 더 정확할 수 있지만 물리적 형태와 매개변수에 얽매이지 않기 때문에 외삽과 불확실성을 둘러싼 많은 잠재적 문제가 있다.

파라메트릭의 가능성

전위를 조합하다

논란의 여지없이 널리 사용되는 원자간 상호작용 모델은 레너드-존스 잠재력이다.

V_{\mathrm {LJ} }(r)=4\varepsilon \left[\leftfrac\frac {r}}\right]^{12}-\leftfrac {r}\fr}\fr}^{6}\right]

$\textstyle \varepsilon$ 서 ${\$ { $displaystyle$ \ $textstyle$ \ $varepsilon$ }은 $\textstyle \varepsilon$ 퍼텐셜 웰의 깊이이고 ${\$ { \ $displaystyle$ \ $textstyle$ \ $silon }$ 은 $\textstyle \sigma$ 퍼텐셜이 0을 교차하는 거리입니다.잠재력에서 $\textstyle 1/r^{6}$ 1/ $\textstyle 1/r^{6}$ 6 $(\$ 1/ $r^{6})$ 에 $\textstyle 1/r^{6}$ 비례하는 매력적인 항은 판 데르 발스 힘의 스케일링에서 나오는 반면 $\textstyle 1/r^{12}$ 1/ $\textstyle 1/r^{12}$ 12 $(\$ 1/ $r^{12})$ $\textstyle 1/r^{12}$ 은 $\textstyle 1/r^{12}$ 훨씬 근사하다(쉽게 매력적인 ^[6]항의 제곱).이 전위는 그 자체로 귀한 기체에 대해서만 정량적으로 정확하지만, 정성 연구 및 쌍극자 상호작용이 중요한 시스템, 특히 분자간 상호작용을 설명하는 화학력 분야에서 널리 사용된다.

단순하고 널리 사용되는 또 다른 쌍 전위는 모스 전위로, 단순히 두 개의 지수의 합으로 구성됩니다.

V_{\mathrm {M}}(r)=D_{e}(e^{-2a(r-r_{e})}-2e^{-a(r-r_{e})})

$\textstyle D_{e}$ 서 D $\textstyle D_{e}$ e는 평형 $결합$ 에너지이고 r $e는$ \displaystyle $\textstyle D_{e}$ \ $textstyle r_{e}$ 는 $\textstyle r_{e}$ $\textstyle r_{e}$ 거리입니다.모스 전위는 분자 진동과 ^[18]고체의 연구에 적용되었고 결합 순서 전위와 같은 더 정확한 전위의 기능적 형태에 영감을 주었습니다.

이온성 물질은 종종 버킹엄 쌍 전위와 같은 단거리 반발 항과 물질을 형성하는 이온들 사이의 이온 상호작용을 주는 장거리 쿨롱 전위의 합으로 설명된다.이온성 물질의 단기 용어는 다체성일 ^[19]수도 있습니다.

쌍 전위는 입방금속의 3가지 탄성 상수를 모두 기술할 수 없거나 응집 에너지와 공실 형성 ^[7]에너지 모두를 정확하게 기술할 수 없는 것과 같은 몇 가지 고유한 한계를 가지고 있다.따라서 정량적 분자역학 시뮬레이션은 다양한 다체 전위를 사용하여 수행된다.

혐오 가능성

방사선 물질 과학에서 중요한 매우 짧은 원자간 분리의 경우, 상호작용은 일반적인 형태를 가진 선별된 쿨롱 전위와 함께 꽤 정확하게 설명될 수 있다.

V(r_{ij}={1 \over 4\pi \varepsilon _{0}}{Z_{2}e^{2} \over r_{ij}}\varphi(r/a)

여기서 r $\varphi (r)\to 1$ $r\to 0$ $r\to 0$ { $displaystyle$ r \ $to$ 0 $r\to 0$ . $Z_{1}$ 1 { $displaystyle Z_{1}$ $Z_{2}$ 2 { $displaystyle$ $Z_{2}$ Z_ ${2$ }일 $a$ $\varphi (r)\to 1$ $\varphi (r)\to 1$ ( $\varphi (r)\to 1$ )→ 1 { $displaystyle$ \ $varphi ($ r ) \ $to$ 1 $\varphi (r)\to 1$ } 입니다.널리 사용되는 스크리닝 함수는 "Universal ZBL"^[20]이며, 보다 정확한 스크리닝 함수는 전전자 양자 화학 계산에서 얻을 수 있다. 이원 충돌 근사 시뮬레이션에서 이러한 종류의 전위는 핵 정지력을 설명하기 위해 사용될 수 있다.

다체전위

스틸린저-웨버^[22] 전위는 표준 형태의 2체 및 3체 항을 가진 잠재력이다.

\displaystyle V_{\mathrm {TOT}=\sum _{i,j}^{2}(r_{ij})+\sum _{i,j,k}{N}V_{3}(r_{ij},r_{ik},\theta _ijk}

여기서 3체 항은 결합 굽힘에 따라 위치에너지가 어떻게 변화하는지를 나타냅니다.이것은 원래 순수한 Si를 위해 개발되었지만, 다른 많은 원소와 화합물로^[24] 확장되었고, 다른 Si ^[25]전위의 기초가 되었다.^[26]

금속은 매우 일반적으로 "EAM 유사" 전위, 즉 임베디드 원자 모델과 동일한 기능적 형태를 공유하는 전위로 설명됩니다.이러한 잠재력에서는 총 잠재 에너지가 기록된다.

{\displaystyle V_{\mathrm {TOT}=\sum _{i}^{i}\left(\sum _{j}\rho (r_{ij}\right)+{\frac {1}{2}\sum _i,j}V_{2}(r_ij})

$\textstyle F_{i}$ 서 $(\$ $})$ 는 $\textstyle F_{i}$ $\textstyle {\vec {F}}_{i}$ 임베딩 함수 $displaystyle\textstyle$ $\vec$ ${F}_$ ${i$ $\textstyle {\vec {F}}_{i}$ 로, 이른바 $전자$ 밀도 $(rij$ 의 합에 의한 함수이다 $.$ $laystyle \textstyle V_{2}}$ 는 $\textstyle V_{2}$ 보통 완전히 거부감이 있는 쌍 전위입니다.로 필요한 에너지를 '전자 밀도에 대한 원자 'embed기 공식화에서[27][28]전자 밀도 함수 ρ(나는 j r){\displaystyle\textstyle \rho(r_{ij})}진정한 원자 전자 밀도에서 가져왔는지, 그리곴던 1가지 이슈 때문이었습니다 기능density-functional 이론에서. .[29] 하지만, 많은 다른 동기였습니다. 가능성금속에 사용되는 것은 동일한 기능적 형태를 공유하지만 용어에 다른 동기를 부여한다(예: 긴밀 결합 이론^[32] 또는 기타 ^[34]^[35]동기 부여).

EAM과 같은 전위는 보통 수치 테이블로 구현됩니다.표 모음이 NIST의 원자간 잠재 저장소에서 이용 가능하다[1].

공유 결합 재료는 종종 결합 순서 전위(Tersoff-like 또는 Brenner-like potential)로 설명됩니다.^[10] ^[36] ^[37]

이들은 일반적으로 쌍 전위와 유사한 형태를 가지고 있습니다.

V_{ij}(r_{ij})=V_{\mathrm {repositional}}(r_{ij})+b_{ijk}V_{\mathrm {repositionive}}(r_{ij})

여기서 혐오스럽고 매력적인 부분은 모스 전위와 유사한 단순한 지수 함수이다.단, 강도는 $원자$ i의 $i$ 환경에 따라 $({$ 라는 $b_{ijk}$ $b_{ijk}$ 를 통해 변경됩니다.명시적인 각도 의존성 없이 구현될 경우 이러한 전위는 수학적으로 EAM 유사 전위의^[39] 일부와 동등하다는 것을 보여줄 수 있다. 이 동등성 덕분에 결합-순서 전위 형식주의는 많은 금속-공가 혼합 ^[39]^[40]재료에 대해서도 구현되었다.^[41] ^[42]

EAM ^[43]^[44]^[45]퍼텐셜은 MEM이라고 불리는 전자밀도함수 $\rho$ \ $displaystyle$ 에 각도 의존적인 용어를 추가하여 공유 결합을 기술하도록 확장되었습니다.

강제 필드

힘 장은 주어진 에너지 식을 사용하여 원자 또는 물리적 단위(최대⁸ 10개) 사이의 물리적 상호작용을 설명하기 위한 매개변수 집합이다.힘장(force field)이라는 용어는 주어진 원자간 전위(에너지 함수)에 대한 매개변수 수집의 특성을 나타내며, 종종 계산 화학 ^[46]공동체 내에서 사용된다.힘 장은 좋은 모형과 나쁜 모형을 구분합니다.힘의 장은 금속, 세라믹, 분자, 화학 및 생물학적 시스템의 시뮬레이션에 사용되며, 전체 주기표와 다상 재료를 포함합니다.오늘날의 성능은 1970년대부터 2000년대 초반까지 생체 고분자가 힘의 장에서 주된 초점이었던 고체 물질과^[47]^[48] 생체 고분자에 ^[49]대해 최고 수준입니다.힘 장은 비교적 단순하고 해석 가능한 고정 결합 모델(예: 인터페이스 힘장,^[46] CHARMM ^[50]및 CAMS)에서 조정 가능한 많은 적합 매개변수를 가진 명시적으로 반응형 모델(예: ReaxFF) 및 기계 학습 모델에 이르기까지 다양하다.

비모수적 잠재력

먼저 비모수 잠재력은 종종 "기계 학습" 잠재력이라고 언급된다는 점에 주목해야 한다.비파라메트릭 모델의 기술자/매핑 형식은 일반적으로 기계 학습과 밀접하게 관련되어 있고 그 복잡한 특성으로 인해 기계 학습 적합 최적화가 거의 필요하지만, 파라메트릭 모델도 기계 학습을 사용하여 최적화할 수 있다는 점에서 차별화가 중요하다.

원자간 잠재력에 대한 현재의 연구는 체계적으로 개선 가능한 비모수적 수학적 형태와 점점 더 복잡한 기계 학습 방법을 사용하는 것을 포함한다.그러면 총 에너지가 기록됩니다.

V_{\mathrm {TOT}}=\sum _{i}^{N}E(\mathbf {q}_{i})

\mathbf {q} _{i}

서

\mathbf {q} _{i}

i

\

는

\mathbf {q} _{i}

기술자로 ^[51]알려진

원자

i

displaystyle

i를 둘러싼 원자 환경을 수학적으로 표현한 것입니다.

E

{\

displaystyle

E

}

는

E

디스크립터 출력을 기반으로

원자

i {\

displaystyle

i

}

의

i

에너지 예측을 제공하는 기계 학습 모델입니다.정확한 기계 학습 잠재력을 위해서는 강력한 설명자와 적절한 기계 학습 프레임워크가 모두 필요합니다.가장 간단한 설명자는

i에서

그 인접 원자까지의 원자간 거리 집합으로 기계 학습 쌍 전위를 산출한다.그러나 매우 정확한 잠재력을 생산하기 위해서는 보다 복잡한 다체 서술자가 필요하다.^[51] 여러 디스크립터의 선형 조합을 관련 기계학습 ^[52]모델과 함께 사용할 수도 있습니다.잠재력은 신경 네트워크,^[53] 가우스 프로세스 회귀 ^[54]^[55]및 선형 ^[56]^[16]회귀를 포함한 다양한 기계 학습 방법, 기술자 및 매핑을 사용하여 구성되었습니다.

비모수 전위는 대부분의 현대 전위와 마찬가지로 밀도 함수 이론과 같은 양자 수준 계산에서 얻은 총 에너지, 힘 및/또는 응력에 대해 가장 자주 훈련된다.그러나 기계학습 전위의 정밀도는 분석 모델과 달리 기초 양자 계산과 비교할 수 있도록 수렴될 수 있다.따라서 일반적으로 기존의 분석 잠재력보다 더 정확하지만 그에 따라 추정이 덜 가능하다.게다가 기계학습 모델과 기술자의 복잡성 때문에, 그들은 분석 모델보다 계산적으로 훨씬 더 비싸다.

비모수적 기계 학습 전위는 파라메트릭, 분석 전위와 결합될 수도 있다. 예를 들어 선별된 쿨롱 ^[57]반발과 같은 알려진 물리학을 포함하거나 ^[58]예측에 물리적 제약을 가하기 위해서이다.

피팅 가능성

원자간 전위는 근사치이기 때문에, 필연적으로 모두 일부 기준 값으로 조정되어야 하는 매개변수를 수반한다.그 표면과 모스 등 단순한 잠재력에서는 매개 변수 및 예에 맞춰 설정할 수 있습니다. 평형 채권 길이와 다이머인 분자의 접착 강도나 확실한 .[59][60]Lennard-Jones 잠재력을 표면 에너지는 일반적으로 격자 변수, 표면 에너지, 그리고 대략적인 기계를 연구할 수 있게 해석할 수 있는 있다. propert즉,^[61] 많은 신체 전위는 종종 제한된 해석성과 결합 분자에 대한 공통 원자간 전위와의 호환성이 없는 수십 또는 수백 개의 조정 가능한 매개변수를 포함한다.이러한 매개변수 세트는 더 큰 실험 데이터 세트 또는 밀도 함수 ^[62]^[63]이론과 같은 덜 신뢰할 수 있는 데이터에서 파생된 재료 특성에 적합할 수 있습니다.고체의 경우, 표면 에너지의 편차가 50%를 넘는 경우가 많지만, 다체 전위는 평형 결정 구조의 격자 상수, 응집 에너지 및 선형 탄성 상수뿐만 아니라 모든 요소 및 안정적인 화합물의 기본점 결함 특성을 나타낼 수 있습니다.^[26]^[39]^[41]^[42]^[61]^[46] ^[64] ^[65] ^[66] 또한 비모수적 잠재력에는 적합해야 하는 독립적인 매개 변수가 수백 개 또는 수천 개 포함되어 있습니다.가장 단순한 모델 형태를 제외한 모든 형태에서 정교한 최적화 및 기계 학습 방법은 유용한 잠재력을 위해 필요합니다.

대부분의 잠재적 기능 및 피팅의 목적은 잠재적 이전이 가능하도록 하는 것이다. 즉, 장착된 것과 명확하게 다른 재료 특성을 설명할 수 있는 것이다(이를 위한 잠재력의 예는 예를 참조하십시오).^[67]^[68]^[69]^[70]^[71]여기서 중요한 측면은 화학적 결합의 정확한 표현, 구조와 에너지의 검증 및 모든 ^[47]매개변수의 해석 가능성이다.Interface force field(IFF;^[46] 인터페이스 포스 필드)를 사용하면 완전한 전송성과 해석성을 얻을 수 있습니다.부분 전달성의 예로서, Si의 원자간 전위 검토에서는 Si의 스틸링거-웨버 및 터소프 III 전위가 여러 가지(^[14]전부는 아님) 재료 특성을 설명할 수 있다고 설명한다.

NIST 원자간 전위 저장소는 적합 매개변수 값 또는 잠재적 ^[72]함수의 수치 표로 적합 원자간 전위 모음을 제공한다.OpenKIM 프로젝트는 또한 원자간 전위를 사용하여 분자 시뮬레이션에서 재현성을 촉진하기 위한 소프트웨어 프레임워크와 검증 테스트 모음과 함께 적합 전위의 저장소를 제공한다.

원자간 전위의 신뢰성

고전적인 원자간 전위는 ^[47]종종 백만 배 낮은 계산 비용으로 밀도 함수 이론과 같은 단순화된 양자 역학적 방법의 정확도를 초과합니다.원자간 전위의 사용은 100 nm 이상의 범위에서 수백만 개의 원자로부터 나노 물질, 생체 고분자 및 전해질을 시뮬레이션하기 위해 권장된다.한계로서 수백 개의 원자의 국소적 규모에서의 전자 밀도 및 양자 과정은 포함되지 않는다.관심 있는 경우, 더 높은 수준의 양자 화학 방법을 국소적으로 ^[74]사용할 수 있습니다.

적합 공정에 사용된 것과 다른 조건에서 모형의 견고성은 종종 전위의 전달 가능성 측면에서 측정됩니다.

「」를 참조해 주세요.

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[74] Acevedo O, Jorgensen WL (January 2010). "Advances in quantum and molecular mechanical (QM/MM) simulations for organic and enzymatic reactions". Accounts of Chemical Research. 43 (1): 142–51. doi:10.1021/ar900171c. PMC 2880334. PMID 19728702.

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