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Definitions of local density in density-dependent potentials for mixtures.
Physical Review E ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-07-30 , DOI: 10.1103/physreve.102.013312 Peter Vanya 1, 2 , James A Elliott 1
Physical Review E ( IF 2.4 ) Pub Date : 2020-07-30 , DOI: 10.1103/physreve.102.013312 Peter Vanya 1, 2 , James A Elliott 1
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Density-dependent potentials are frequently used in materials simulations because of their approximate description of many-body effects at minimal computational cost. However, in order to apply such models to multicomponent systems, an appropriate definition of total local particle density is required. Here, we discuss two definitions of local density in the context of many-body dissipative particle dynamics. We show that only a potential which combines local densities from all particle types in its argument gives physically meaningful results for all composition ratios. Drawing on the ideas from metal potentials, we redefine local density such that it can accommodate different intertype interactions despite the constraint to keep the main interaction parameter constant, known as Warren's no-go theorem, and generalize the many-body potential to heterogeneous systems. We then show via simulation how liquid-liquid and liquid-solid coexistence can arise just by tuning the interaction parameters.
中文翻译:
混合物的密度相关电位中的局部密度定义。
密度相关的电势因其以最小的计算成本大致描述了多体效应而经常用于材料模拟。但是,为了将此类模型应用于多组分系统,需要对总局部粒子密度进行适当定义。在这里,我们讨论了在多体耗散粒子动力学情况下局部密度的两种定义。我们证明,只有在其论点中结合了所有颗粒类型的局部密度的电势才能为所有组成比带来物理上有意义的结果。借鉴金属势能的思想,我们重新定义了局部密度,这样尽管存在保持主要相互作用参数不变的约束条件(也称为沃伦不停定理),但它可以容纳不同的类型间相互作用,并将多体潜力推广到异构系统。然后,我们通过仿真显示仅通过调整相互作用参数如何出现液-液和液-固共存。
更新日期:2020-07-30
中文翻译:
混合物的密度相关电位中的局部密度定义。
密度相关的电势因其以最小的计算成本大致描述了多体效应而经常用于材料模拟。但是,为了将此类模型应用于多组分系统,需要对总局部粒子密度进行适当定义。在这里,我们讨论了在多体耗散粒子动力学情况下局部密度的两种定义。我们证明,只有在其论点中结合了所有颗粒类型的局部密度的电势才能为所有组成比带来物理上有意义的结果。借鉴金属势能的思想,我们重新定义了局部密度,这样尽管存在保持主要相互作用参数不变的约束条件(也称为沃伦不停定理),但它可以容纳不同的类型间相互作用,并将多体潜力推广到异构系统。然后,我们通过仿真显示仅通过调整相互作用参数如何出现液-液和液-固共存。