Flutuações quânticas em cálculos de energia livre por dinâmica molecular clássica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2011
Autor(a) principal: Barrozo, Alexandre Hernandes, 1987-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Física computacional
Simulações atomísticas
Dinâmica molecular
Computational physics
Atomistic simulation
Molecular dynamics
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615986
Resumo: Orientador: Maurice de Koning
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spelling Flutuações quânticas em cálculos de energia livre por dinâmica molecular clássicaQuantum fluctuations in free energy calculations by means of classical molecular dynamicsFísica computacionalSimulações atomísticasDinâmica molecularComputational physicsAtomistic simulationMolecular dynamicsOrientador: Maurice de KoningDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb WataghinResumo: Fizemos estudos de uma nova técnica proposta para amostrar o ensemble canônico [H. Dammak et al., Phys. Rev. Lett. 103,190601 (2009)], capaz de amostrar flutuações quânticas através de Dinâmica Molecular(DM) clássica. Esta técnica é baseada nos termostatos estocásticos clássicos, que se baseiam nas equações de Langevin, com a diferença de usar um ruído com correlação temporal, ao invés de ruído branco. Aplicamos esta técnica para o cálculo de grandezas termodinâmicas de sistemas cuja solução analítica (ou numérica) é conhecida. Mais especificamente, focamos o estudo no cálculo de energias livres através de integração termodinâmica fora do equilíbrio. Neste trabalho também desenvolvemos um método que nos permite alterar a temperatura do termostato ao longo da simulação. Este método é baseado no reescalonamento do ruído aleatório que constitui este termostato quântico. Mostramos aqui que, apesar de termos excelentes resultados para o caso do oscilador harmônico, esta técnica apresenta falhas no que se diz respeito a potenciais anarmônicos, amostrando distribuições fundamentalmente incorretasAbstract: We study a new method devised to sample the canonical ensemble [H. Dammak et al., Phys. Rev. Lett. 103,190601 (2009)], which includes quantum uctuations by means of classical Molecular Dynamics. This method is based on classical stochastic thermostats, except that it uses colored noise, instead of a white one. We apply this method to compute thermodynamical properties of systems whose analytical (or numerical) solution for the Schrodinger equation is known. Specifically, we focus on free-energy calculations using non-equilibrium thermodynamics integration. In this work, we also develop a technique that allows one to change the thermostat's temperature during the simulation. This technique is based on rescaling the random noise sequence that constitutes the thermostat. We show that, although we have excelent results for the harmonic oscillator case, problems arise while studying anharmonic potentials, in which the method sample distributions that are fundamentally incorrectMestradoFísica Estatística e TermodinâmicaMestre em Física[s.n.]Koning, Maurice de, 1969-Miranda, Caetano RodriguesAntonelli, AlexUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBarrozo, Alexandre Hernandes, 1987-2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf44 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615986BARROZO, Alexandre Hernandes. Flutuações quânticas em cálculos de energia livre por dinâmica molecular clássica. 2011. 44 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615986. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/807304porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-11T10:35:56Zoai::807304Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-11T10:35:56Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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