Š Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 482 Ÿ Œ ˆ ˆŸ ˆ ˆ Šˆ

Transcript

1 ˆ ˆŠ Œ ˆ ˆ Œ ƒ Ÿ Š 51-72: :541.1 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ Ÿ Œ ˆ ˆŸ ˆ ˆ Šˆ ˆ ˆ ƒˆ Šˆ.. µ²³ê µ µ 1, Œ.. ²É ± 2, ˆ.. Ê Ò 3 Ñ Ò É ÉÊÉ Ö ÒÌ ² µ, Ê T. 4 Í µ ²Ó Ò É ÉÊÉ µ µ ÓÖ, Ö Š µ²,.. ² ɵ 5 ƒ ³ ɵ²µ Î ± ÊÎ Ò Í É Œ, Œµ ± ˆ 474 Œ Š ˆ Š Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 477 Š ˆ Šˆ Œ Œ œ 480 Š Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 482 ˆ ˆŸ Œ - Œ ˆ ˆŸ 487 ˆŒˆ ˆŸ ( Š ˆ ˆŸ) Œ - ƒ ŒŒ Ÿ Š Œ œ œ - Š ˆ Š 489 Œ ˆ ˆ ˆ ŒˆŠˆ ˆŒ ˆŸ Š - œ Ÿ Œ ˆ Šˆ 490 Œ ˆ ˆ Š ˆˆ - Š ƒ ŒˆŠ Œˆ Š Œˆ 493 ˆ Œ ˆ ˆŸ ˆ ŒˆŠˆ Š 495 ˆ ˆ ˆŸ 498 Š ˆ 501

2 2 Œ.. ˆ. ²µ 1. ˆ Œ ˆ Š Ÿ 503 ²µ 2. ƒœ ˆ ˆ Š ˆ - ƒ ŒŒ ƒ ˆ Œ Ÿ Ÿ - Šˆ 504 ²µ 3. ƒœ ˆ ˆ Š ˆ - ƒ ŒŒ, ˆ œ ˆ Œ ƒ Šˆ ŒŒ ˆ Ä Š 505 ²µ 4. Œ 506 ²µ 5. ˆ 508 ˆ Š ˆ 510

3 ˆ ˆŠ Œ ˆ ˆ Œ ƒ Ÿ Š 51-72: :541.1 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ Ÿ Œ ˆ ˆŸ ˆ ˆ Šˆ ˆ ˆ ƒˆ Šˆ.. µ²³ê µ µ 1, Œ.. ²É ± 2, ˆ.. Ê Ò 3 Ñ Ò É ÉÊÉ Ö ÒÌ ² µ, Ê T. 4 Í µ ²Ó Ò É ÉÊÉ µ µ ÓÖ, Ö Š µ²,.. ² ɵ 5 ƒ ³ ɵ²µ Î ± ÊÎ Ò Í É Œ, Œµ ± É ² µ µ µ ³ µ µ µ ÉµÖ Ö ² µ µ ² É ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ - ² µ Ö Ë Î ± Ì µ²µ Î ± Ì É ³ ³ ɵ ³ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± (Œ ). - ³µÉ Ò µ µ µ É ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ ² µ Ö ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ Éµ³ ÒÌ É ³ ²² ²Ó ÒÌ ±Éµ ÒÌ ÒÎ ². µ Ò Î ÉÒ µ µ ³ Ö ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö, µ µ²öõð ² µ ÉÓ ³ ±Ê ±µ µ ÒÌ É ³ (±² É - µ, ±µ É É..) Ö ² ʱ² Í ³µ² ±Ê²Ö µ³ Ê µ. We review the modern state of computer simulation of physical and biological systems based on molecular dynamics method (MD). Special attention is paid to parallel and vector simulation of atomic and molecular systems. The results of the molecular dynamic simulation of the nucleation processes in condensed matter (liquids, clusters, etc.) are presented. ˆ Šµ³ ÓÕÉ Ö ³µ² ±Ê²Ö Ö ³ ± (Œ ) Ö ²Ö É Ö µ ³ µ- ² ³µÐ ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ ³ ɵ µ, ÔËË ±É µ ³ Ö ³ÒÌ ²Ö ³µ - ² µ Ö Ë Î ± Ì µ²µ Î ± Ì É ³ [1]. Œ ɵ Ò Œ µ µ²öõé ÒÎ ²ÖÉÓ ±² Î ± É ±Éµ µé ²Ó ÒÌ Éµ³µ µ² ³ ÒÌ Í, ² µ ÉÓ ³ ±Ê ³µ É Ö Î É Í ±µ µ ÒÌ É ³ Ì 1 Computational Science Division (CSD), Advanced Computing Center (ACC), Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN), Hirosawa 2-1, Wako, Saitama , Japan, mirzo@atlas.riken.go.jp 2ˆ É ÉÊÉ ±µ ³ Î ± Ì ² µ, altaisky@mx.iki.rssi.ru 3 puzynin@jinr.ru 4 darden@gamera.nih.niehs.gov 5 ffelix@blood.ru

4 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 475 ³µ² ±Ê²Ö µ³ Ê µ [2Ä5]. Œ µ ² É Ò µ± ³ µ É É µ- ³ Ò³ Ï ³ µ µ²ö É µ²êî ÉÓ Ëµ ³ Í Õ µ µí Ì, µ ̵ ÖÐ Ì Éµ³ µ-³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ³ ÏÉ Ì ³ Ì µ Ö ± ±µ²ó± Ì µ ±Ê [6, 7]. É ³ ɵ Ò µ µ µ ÔËË ±É Ò ²Ö ² - µ Ö Ë Î ± Ì É ³ µ²µ Î ± Ì ³ ± µ³µ² ±Ê² ³ ÏÉ Ì, ± ɵ Ò ÔËË ±ÉÒ ³ ÊÐ É Ò, Î ³ Ô² ±É µ É É Î ± ³µ - É Ö [8Ä10]. ²ÊÎ ±µ ³ ÕÉ ³ ɵ µí Ò, Ö Ò Ò µ³ ±µ ² É ÒÌ Ö, ³ ɵ Ò ±² Î ±µ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± ³ - µ³ ÏÉ Ì µ²ó ÊÕÉ Ö µ µ ³ µ ³ ɵ ³ ± ɵ µ Ì ³ ³ ± µ³ ÏÉ Ì [11]. µ Ê µ³ µ ³ ɵ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± µ É Ö [12]. µ ³ µ É ÒÎ ² É ²Ó µ É Ì ± µ µ²ö É ³µ ² µ ÉÓ - ³ ±Ê ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³, µ ɵÖÐ Ì µ µ³ µ µ Î ² Î É Í (µé - Öɱµ ÉÒ ÖÎ ²µÉÓ µ ³ ²² µ µ ), µ²óï ³ µ µ³ ³ É µ - µµ ÒÌ Ê ²µ, ³ É ÊÕÐ Ì Ë Î ± Ô± ³ É [13]. µ- µ Πɵ Ö ²ÖÕÉ Ö ) µ É Ò ÊÎ É µ µ ³µ É Ö µé ²Ó ÒÌ Éµ³µ ) ÉÒ Ôɵ ³ ɵ Ò ³µ² ±Ê²Ö µ - ³ ± [4, 14, 15]. ² µ Ö É Õ ³ Õ ±µ³ ÓÕÉ ÒÌ É Ì µ- ²µ Ë Î ± Ì ³ ɵ µ ² ÔËË ±É µ ÉÓ ³ Ö ³ÒÌ ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö Ê±²µ µ µ É É. Œµ ² µ ²Ó ÒÌ Ë - Î ± Ì É ³, ³ ± É ²²µ, ² µ µ³ ÒÌ µ²µ Î ± Ì ³µ² ±Ê² ³ ɵ µ Œ É ²Ö É µ µ µ ²ÖÕÐ ±É µ - ² ² Ï ³ Ê ÊÐ ³ [16,17]. É ²Ó Ò³ ±Éµ³ ³ Ö ³ ɵ µ Œ Ö ²Ö É Ö µ É ³ ²Ó Ò Ò µ µé Í ²µ ³µ É Ö, ±µ- ɵ Ò µ ²Ö É Ô µ²õí Õ É ³Ò [18, 19]. ± É Ò Ò µ µé Í - ² ³µ É Ö µ É ³ Í Ö µ ³ É µ µî Ó Ò, ³, ²Ö ³µ ² µ Ö ³ Ë ÒÌ É µ ÒÌ µí µ ( ³µ É Ö ±² - É µ µ Ì µ ÉÓÕ, Ö ² Ö Ê±² Í µ É µ µ ²µ ± É..) [20]. Ê µ É Ô± ³ É ²Ó µ µ ÊÎ Ö Ó, ± ± ²µ, - ±²ÕÎ ÕÉ Ö µ²óïµ³ µµ µ ³µ ÒÌ ±µ Ë Ê Í É ³Ò. µ Ò ÒÎ ² É ²Ó Ò É ÉÒ Œ -³µ ² µ Ö Ö Ò Î - ɵ³ Ô² ±É µ É É Î ±µ µ ³µ É Ö [21Ä23]. Ôɵ Í ²ÓÕ Ê µ- Ò Í ² µ Ò µí µ Ò ÒÎ ² É ²Ó Ò ±² É Ò ( Ÿ µ- ) ²Ö ÔËË ±É µ µ Î É Ô² ±É Î ± Ì ² µ². ±, µ µ Í ² µ µ µ ÒÎ ² É ²Ó µ µ ±µ³ ² ± ²Ö ³µ² ±Ê²Ö µ- ³ Î ± Ì Î Éµ CSD ACC RIKEN (Ÿ µ Ö) É Î µ ² Ì ² É Ê Ï µ µ µ É Ö ³µ ² µ Ë Î ± Ì µ²µ Î ± Ì ±µ - µ ÒÌ É ³, ±Ê²µ µ ± ²Ò µ ÖÉ µ ²ÖÕÐ ±² ³ ±Ê [24]. Œ ɵ Ò Œ Ö ²ÖÕÉ Ö µ µ µ µ ³ µ ÒÎ ² É ²Ó µ µ²µ. ɳ É ³ Ö µ ² ³ ³µ ² µ Ö µ²µ Î ± Ì µí µ, ÒÌ ÉµÖÐ ³Ö.

5 476 Œ.. ˆ. Î µ ³ µ Ì ² É ÒÌ µ² ³µ ÊÉ ÒÉÓ ÊÏ Ö ËÊ ±Í µ µ Ö (Ô± ) µ ² ÒÌ µ. ± ÊÏ Ö ³µ ÊÉ ÒÉÓ ±µ³ µ Ò, Î É µ É, µ É µ ² ³ µµé É É ÊÕÐ - Î µ µ É Ê±ÉÊ Ò Ê²ÓÉ É Ö ±µ ±É ÒÌ Š- µ ² µ - É ²Ó µ É µ ² ÊÕÐ µ Ê±Í µ ³ ²Ó ÒÌ ²±µ. ±² ɱ Ê µ µ É Î ±µ µ ³ É ², µ µ± Ò É Ö µ µ Ò³ ± Ô± - É Ê µé ±É ÒÌ ²±µ, ² É É ± µ µ ±µ É Ê µ Ö µé µ Ê ÒÌ Š- ±Í. Ì Î ± É ±µ ³ É ² µ ÒÎ µ µéµ É Ö ÊÉ ³ ±²µ µ Ö µ ̵ ³ÒÌ µ ±² ɱ Ì µ± µé. ÒÉ µ± - Ò É, Îɵ Ôɵ³ Ö ²ÊΠʲÓÉ É ±²µ µ Ö ² ± Ì µ Î µ µ ² µ É ²Ó µ É ( ³, ÏÉ ³³µ ÒÌ ² Î ÖÌ Ê - Ê µ ) Ë ³ ɵ Š Ò É µ Ò³, Ò ² ³ Ò ±Éµ Ë ³ É µ µ³ ²ÊÎ µ É É Ö ³ Ò³, Ê µ³ µ µ µ- É Ö Ó³ ÎÊ ² Ò³ É µ ± ³. ± É µ ± ÖÉ µé ³ µ Ì Ë ±Éµ µ, ³ ³µ ÊÉ, Î É µ É, ÒÉÓ µ É µ ² Î Ö Ê±² µé ÒÌ µ ² µ É ²Ó µ É Ë ³ ɵ Š. ɵÖÐ ³Ö Ê ² Ö³ Í ² ɵ ³ µ µî ² ÒÌ ÊÎ ÒÌ Í É µ ³ µ µ ±É Î ± µ² µ ± µ µ³ Î ²µ- ±. µ Ò µ ÉÊ Ò Î ˆ É É ³ µ µî ² Ò Ò ÒÌ, µ- Р˵ ³ Í Õ µ Î µ, ɵ Î µ µéî É É É Î µ É Ê±ÉÊ- Ì µ³ ² Î ÒÌ µ ³µ Å µé ±É µ É Ï Ì µ Î ²µ ±. ÔÉ Ê Ò µ Ñ Ò ²µ ²Ó µ ÉÓÕ µ РɵΠ± ( ³, Ï µ±µ µ²ó ÊÕÐ Ö ÊÎ µ- ² µ É ²Ó ± Ì µ³òï² ÒÌ Í ²ÖÌ. ² ³ µ É µéµ± µ ÒÌ ³ - Í ± Ì Éµ µ É Ö ² µî µ ² É ÊÎ ÒÌ ±µ³³ Î ± Ì É µ. ˆ ˵ ³ Í Ö µ É Ê±ÉÊ µé ²Ó ÒÌ µ µ²ó- Ê É Ö ²Ö NAT- µ É ± Ë ±Í µ ÒÌ µ², Ò µ ÊΠɱµ Š ²Ö µ É, ±µ É Ê µ Ö ±Í É.. É É µ, Îɵ ± µ µ³ Î ²µ ± É ²µ µ ³µ Ò³ ² - µ Ö É Õ ³ Õ ³ ɵ µ ±µ³ ÓÕÉ µ µ É Î ±µ µ - ². Ê ²Ó Ì ±µ ²ÖÍ Î µ É Ê±ÉÊ µ³ ³ µ Ì µ ³µ [25Ä27] µ µ É µ ² Î É ²Ó µ Ì Î ±µ µ - Í µ³. Œ ɵ Ò ² Î ±µ µ ² Î µ É Ê±ÉÊ Ò, µ ±µ, µ µ²öõé µ µ Î µ ± ÉÓ µ É É ÊÕ µ Í Õ Š. ²Ö Ï Ö Ôɵ Î µ ̵ ³ Î É ±µ ˵ ³ Í µ µ ² Š, µ µ Ò ÊÎ É Ô² ±É µ É É Î ±µ µ ³µ É Ö. ³ ³ ɵ µ ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ ² µ Ö ± Î ³ µë ± ³ Í Ò - ² ²µ µ ³µ Ò³ µ ±µ² Î É µ µ ² ³ ± ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ ³³Ê µ²µ Î ± Ì ³µ É (³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± ) [1]. Œµ ² µ ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ É Ê É ± É µ µ ÊÎ É Ô² ±É µ É - É Î ± Ì ³µ É µ± Ê ÕÐ µ ( µ Ò³ Ê É Éµ³). ±µ ÊÎ É µ µ µ ²Ö ² µ Ö ²±µ ÒÌ ³µ² ±Ê² µ µ.

6 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 477 ˆ É µ, Îɵ ²µ Ò ËÊ ±Í ²±µ ³µ ÊÉ ÒÉÓ ÊÐ É µ Ê- Ï Ò ÉµÎ Î Ò³ ³ÊÉ Í Ö³. ˆ ³ Ö µî Ó µ²óï Ì ÊΠɱµ ²±µ ( µ ) µé ²Ó ÒÌ ³ µ± ²µÉ ÒÌ µ É É±µ ³µ ÊÉ µ± Ò ÉÓ ÊÐ - É µ ² Ö ËÊ ±Í Õ µµé É É ÊÕÐ µ ²±. Ö ÔÉ ³ Í ² - µµ µ ² µ µ²óïµ µ ²±, ³ µ ±µ Ê µ µ - -ras- ²± [28]. Œ ɵ Ò Œ Ê µ ² É µ É ²Ó µ µ Ò ÕÉ Ëµ ³ µ (ʱ² ±Ê) µ- É É µ É Ê±ÉÊ Ò ²±µ, É ± Ò ³Ò ˵². ÉÒ µ- É É µ ʱ² ± ²±µ µ Í Î Éµ µ ²ÖÕÉ ËÊ ±Í Õ ³µ µ ²± ( µ² Ö ± ³ Å µ Ò) [29, 30]. µ ² ³ ˵² µé µï ʱ² µé ÒÌ µ ² µ É ²Ó µ É Å Ï ±É Î ± Ì Î µ. ²ÓÕ ÉµÖÐ µéò Ö ²Ö É Ö µ µ µ ³ µ µ µ ÉµÖ Ö - ² µ µ ² É ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö Ë Î ± Ì µ²µ- Î ± Ì µí µ. Ð Ò ±µéµ Ò µ µ µ É ² Í ±µ³ ÓÕ- É µ µ ³µ ² µ Ö µ ²² ²Ó µ- ±Éµ ÒÌ ÒÎ ². µ ÖÉ Ö Ê²ÓÉ ÉÒ Î Éµ, µ µ ³ÒÌ ÊÎ ³ ± ±µ - µ ÒÌ É ³ (±² É µ, ±µ É, Ö ² ʱ² Í É..), µ²êî Ò µ µ ³ Ö ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö. 1. Œ Š ˆ Š Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ Œ -³µ ² µ Ö ² µ Ë Î ±µ ² µ²µ Î ±µ É ³Ò µ É É Ö µ ÊÉ ³ Ö ± É ÒÌ µé Í ²µ ( É É ÒÌ, Ê ²µ ÒÌ, ɵ µ ÒÌ), µ Ò ÕÐ Ì ³µ É Ö Ö µ ³µ ÒÌ ÊÉ - ³ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É µ µ Ò. µé Í ²Ó- Ö Ô Ö, ±²ÕÎ ÕÐ Ö µµé É É ÊÕÐ ±² Ò, Ò ²Ö É Ôɵ³ ² - ÊÕÐ ³ µ µ³: U = U Œ + U Ê ² + U ɵ + U Ô² ±É µ É É + U Ô±, (1) U Œ Å µé Í ² ÊÉ ³µ² ±Ê²Ö µ Ö ; U Ê ² Å µé Í ² Ê ²µ- µ Ö ; U ɵ Šɵ µ Ò µé Í ²; U Ô² ±É µ É É Å Ô² ±É µ É É Î ± µé Í ²; U Ô± Å Ô³ Î ± Ö Î ÉÓ µ² µ µ µé Í ². ³ ±µéµ Ò µ² Ê µé É ²Ó Ò µé Í ²Ó Ò ËÊ ±- Í, ±µéµ Ò Ï µ±µ ³ ÖÕÉ Ö Œ - Î É Ì ÊÎ, ³, ±µ µ ÒÌ Ë (±² É µ, ±µ É É ÒÌ É ²), É ± - ³ ± µ³µ² ±Ê² ( ²±µ, ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ É..) [4, 15, 16, 19, 20, 31]. Ö ² É ÒÌ ±µ µé±µ É ÊÕÐ Ì Éµ³- ɵ³ ÒÌ ( - - ²Ó µ ÒÌ) ³µ É É ²Ö É Ö ÒÌ µé Í ²µ :

7 478 Œ.. ˆ. µé Í ² - µ [ ( ) 12 ( ) 6] σ σ U Œ (r ij )=4ɛ, (2) r ij r ij σ Å ÔËË ±É Ò ³ É Éµ³ ; ɛ Å ²Ê µé Í ²Ó µ Ö³Ò; µé Í ² ʱ ³ ( U Œ (r ij )=Aexp r ) ij C ρ rij 6, (3) A Å ³ ² ÉÊ, ρ Å ÔËË ±É Ò Ê ³µ É Ö; µé Í ² µ Ä ÄŒe U Œ (r ij )=A exp [B(σ r ij )] C r 6 ij D rij 8, (4) A, B, C, D, σ Å µ ÉµÖ Ò ³ É Ò, µ ²Ö ³Ò Ô³ Î ± ² µ µ ³µ ²Ó ÒÌ ÒÎ ². Ö ÊÉ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ Ö, ɵ µ Ö Ô Ö Ð Ö µ- ± Ê µ ÒÌ Ö É ²ÖÕÉ Ö ² ÊÕÐ Ì µé Í ²µ : µé Í ² ³µ Î ±µ Ö U Œ (r ij )= 1 2 k(r ij r 0 ) 2, (5) k Šɱµ ÉÓ Ö ; µé Í ² Œµ c U Œ (r ij )=E 0 [{1 exp ( k(r ij r 0 ))} 2 1], (6) E 0 Å ³ ² ÉÊ µé Í ², k Å µ ÉµÖ Ò ³ É ; µé Í ² ² É µ Ê ²µ µ ( ³µ Î ±µ ) Ö U Ê ² (θ jik )= k 2 (θ jik θ 0 ) 2, (7) θ 0 Å µ µ Î ² É µ µ Ê ² ; µé Í ² ³µ Î ±µ ±µ Ê o ²Ó µ Ö U Ê ² (θ jik )= k 2 [cos (θ jik) cos (θ 0 )] 2, (8) µé Í ² ɵ µ µ Ê ²µ µ ( ³µ Î ±µ ) Ö U ɵ (ψ ijkn )= 1 2 k(ψ ijkn ψ 0 ) 2, (9) ψ 0 Å µ µ Πɵ µ µ µ Ê ² ;

8 µé Í ² ±µ Ê o ²Ó µ Ö Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 479 U ɵ (ψ ijkn )=A[1 + cos (mψ ijkn δ)]. (10) ÒÎ ² Î ±µµ É ±µ µ É Éµ³µ µ µ É Ö µ³µ- ÐÓÕ Œ - ² µ ɳµ É µ Ö Ê Ö Ò³ Ê ²µ- Ö³, µ µ ÒÌ Ì ³ ² [32], Ö ²ÖÕÐ Ö, µ ÊÐ É Ê, µ² µ ɵ µ É ³µ µ ³ : r(t + t) =r(t)+ tv (t + 12 ) t, (11) v (t + 12 ) t = v (t 12 ) t + t f(t) m. (12) Ó Î ²Ò f(t), É ÊÕÐe j- ɵ³ µ²êî ³µ µ µ µ ÒÌ ÒÏ µé Í ²µ, ̵ É Ö µ ˵ ³Ê² f j = 1 [ ] U(r ij ) r ij. (13) r ij r ij ² Ê É µé³ É ÉÓ, Îɵ É ±Éµ ɵ³µ µ² Ò µ ÉÓ Ö - µ³ ³ ², µµé É É É ³ É ³µ ³ Î ± ³ Ê ²µ Ö³, ±µéµ ÒÌ ÊÎ É Ö É ³. µé Ò ÔËË ±É Ò ² µ É³Ò É - µ Ö, µ µ²öõð ³µ ² µ ÉÓ Ô µ²õí Õ ³ ±Ê É ³Ò (µé µ- ɵ ɵ³ µ µ ²µ µ ³µ² ±Ê²Ö µ ) ³ÒÌ µµ ÒÌ ³ ²ÖÌ ( µ ÉµÖ µ³ Î ² Î É Í, É ³ ÉÊ, ², Ô É µ : NVE, NVT, NPT, NST.) [15, 33]. ³ ±µ²ó±µ ³ µ É ± Ì ² µ ɳµ. É ³ ³µ É ÒÉÓ µ É ³µ É Éµ³ ²Ö µ Ö É ³ ÉÊ Ò ² É Ê ³µ µ Î Ö T f. ²Ö Ôɵ Í ² Ê µ µ µ²ó µ ÉÓ, ³, É ³µ É É µ ÔÄ Ê [34] dr(t) = v(t), (14) dt dv(t) dt = f(t) m κ(t) v(t). (15) ² µé Ê É Ö ³ ÖÉÓ ³ Î ± ³ µ µ³ ³ ˵ ³Ê ÖÎ ± (µ ² É µ É É, ±µéµ µ µ µ É Ö ³µ ² µ ), Îɵ Ò µ- Ì ÉÓ ² ÊÉ Ê µ Î Ö P f, ɵ µ µ µ µ Å µ²ó µ ÉÓ µ É É [35] dp (t) dt = P f P τ P. (16)

9 480 Œ.. ˆ. Œ -³ ɵ É µ Ö ² µ É ²Ö É Ê ² µ ɳ SHAKE ²Ö ÒÎ ² Ö ÊÉ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ Ö ³µ ² µ ³ µ µ ɵ³ ÒÌ ³µ² ±Ê² µ µ ³µ Ò³ ³µ É Ö³. ² µ ɳ SHAKE Ï µ±µ - µ²ó Ê É Ö Î É Ì ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ µé µîé µ Ì É ÒÌ Œ - µ ³³ Ì µ Ð µ µ²ó µ Ö (AMBER, GROMOS, X-PLOR, DL POLY.) [36]. ² Ò ² ɵ³ ÒÌ ³ Ð µí ± ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ±µ Ë Ê Í µ SHAKE µ µ É Ö ÔÉ. 1. µ µ Í É ²Ó µ- µ É µ Ì ³Ò ² ÒÎ ²ÖÕÉ Ö ±µµ - ÉÒ Éµ³µ, Ôɵ³ µ² É Ö µ² µ µé ÊÉ É Ö. É É µ, µ Ò µ²µ Ö Éµ³µ Ê ÊÉ µì ÖÉÓ ² Ê Ö, µ ̵ ³µ µ- É ÊɵΠ(±µ ±É µ ±Ê) ±µµ É Éµ³µ. 2. µ µ É Ö µí ± µé±²µ ² Ò Ö µé ɵΠÒÌ ( µ - Î ²Ó ÒÌ) Î, ÒÎ ²ÖÕÉ Ö ²Ò ±Í Ö, µ ̵ ³Ò ²Ö µì Ö ³ ɵ³ ÒÌ ² Ö ³µ² ±Ê². µ Ð ³ ²ÊÎ ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê² ² µ ɳ SHAKE É ²Ö É µ µ É Í µ ÊÕ µí Ê Ê µí ± ɵ³ ÒÌ ³ Ð ÊÉµÎ Ö µ - ³µ ÒÌ ² Ö ³µ² ±Ê²Ö µ É ³. µî µ ÉÓ ÒÎ ² Ö ² Ö É µé ±µ ± É ÒÌ ³µ² ±Ê² Í Ë ± ² Ê ³µ Î µ ÒÎ µ ̵ É Ö ² Ì A. Ì ±É µ ² Ö- µ Ö ± 1 A É ± Ö ÉµÎ µ ÉÓ µ Î É Ê 6Ä8 ÖÉ Î ÒÌ ±µ µ ̵ ³ ²Ö Ê Éµ Î µ É Î ² µ Ì ³Ò. µ² Ò µ± Ö ÉµÎ µ ÉÓ 10 8 A µ ÒÎ µ µ²ó Ê É Ö ²Ö ³µ ² µ Ö ³µ² ±Ê² µ²óï ³ Î - ²µ³ Ö ( Π˵² ²±µ.). ²Ò ±Í Ö Ôɵ³ µí ÕÉ Ö µ ² µ ˵ ³Ê² G ij µ ij(d 2 ij d 2 2 t 2 d 0 ij d ij ij ) d 0 ij, d 0 ij, d ij Å µ Î ²Ó Ò µ³ ÊÉµÎ Ò ±Éµ Ò Ö ; d ij Å ² Ö t Å Ï É µ Ö Ì ³Ò ². 2. Š ˆ Šˆ Œ Œ œ µ Πɵ µ ² É Œ -³µ ² µ Ö µ ²ÖÕÐ ³ µ²ó- Ï É ²ÊÎ É Ê µ ÒÎ ² Ö³, É ÕÐ ³ Ô² ±É Î ± ³µ É Ö É ³ [1, 21, 24]. Œµ ² µ µ²óï Ì Ë Î ± Ì É ³ ±Ê²µ µ ± ³ µ²ö³ µé Í ² ³ É Ê É µ²ó µ Ö ³µÐ- ÒÌ µí µ µ, Ö µ µ³ ÒÌ ³ µ ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ - Ê µ. ±Ê²µ µ ±µ µ µé Í ² ³ ²ÒÌ ÉµÖ ÖÌ µ É ± µö ² Õ Ë ±É ÒÌ µ² µ²ó ÒÌ ³µ³ ɵ. ɵ ³µ É ± ÉÓ

10 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 481 ²Ó ÊÕ ³ ±Ê É ³Ò. ² µ É ²Ó µ, Î É ±Ê²µ µ ± Ì ² µ - ̵ ³µ µ µ ÉÓ ÊΠɵ³ ³ ± ³ ²Ó µ µ ³µ µ µ Ê ³µ É Ö. ɵ µ Î É µ É Î ² ³µ É É ³. µ²ó µ µ- ³ ÒÌ ±µ³ ÓÕÉ µ ²² ²Ó µ- ±Éµ µ Ì É ±ÉÊ µ Ò µ±µ- µ É ³ µ Ò³ µ ³³ ³, ± ± µ± Ò É ±É ±, µ- µ²ö É µ µ ÉÓ ± É Ò Î ÉÒ. ³ ³ µ µ ³ ɵ ³µ² - ±Ê²Ö µ ³ ± É µ Í ² µ ÒÌ µí µ µ (Î µ ) ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ ±² É µ ( ³ÊÐ É µ Ÿ µ ), ±µéµ- Ò µ É µ Ò ÔËË ±É Ò Î É µ²óï Ì ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³. ÒÎ ² É ²Ó Ò É ÉÒ, ± ± Ò²µ µé³ Î µ ÒÏ, µ µ µ³ Ö Ò Î Éµ³ ²Ó µ É ÊÕÐ Ì ±Ê²µ µ ± Ì ³µ É. ± Î É ³ µé³ É ³ µ 1999Ä2000. Í ² µ - µ µ ÒÎ ² É ²Ó µ µ ±µ³ ² ± MDGRAPE-2 CSD ACC RIKEN (Ÿ µ Ö) Ò µ±µ µ µ É ²Ó ÒÌ Î µ, Î ÒÌ ²Ö Πɵ ³ - ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ±µ µé±µ É ÊÕÐ Ì Ô² ±É µ É É Î ± Ì ² [8]. Ôɵ³ µ µ Ê Î É Ô² ±É µ É É Î ± Ì µ² µ Î ± Ì ± µ Î ± Ì É ³ Ì µ ³ µ³ Œ -³µ ² µ µ É ²Ö É ³ ɵ ʳ³ µ Ö ²Ó [23]. µ ³ ɵ Ê ²Ó, ±µ Î Ö Ê³³ ²Ö ±Ê²µ µ ±µ µé Í ²Ó µ Ô ±µµ É µ³ µ É É U(r 1,...,r N )= 1 2 ³ Ö É Ö Ê³Ö ±µ Î Ò³ ʳ³ ³ : ²Ó µ³ µ É É n 1 4πɛ 0 N i,j q i q j r i r j + n (17) U re = 1 2 n 1 4πɛ 0 N µ É µ³, ËÊ Ó - µ É É µ² µ ÒÌ Î ² U wn = 1 2V 0 ɛ 0 k 0 i,j q i q j erfc (α r j r i + n ), (18) r j r i + n exp ( k 2 /4α 2 ) k 2 S(k)S( k). (19) ²Ö ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ ² Ê É µ ÉÓ É ± É ± Ò ³ÊÕ Ô Õ ³µ±µ ±Í U corr = 1 4πɛ 0 molecules l m M { α q l q m δ lm π + erf (α r l r m ) r l r m 1 δ lm }. (20) Ó N Å Î ²µ µ µ ; M Å Î ²µ Ö ÒÌ ³µ² ±Ê² Ö ÒÌ µ µ (±µéµ Ò ±²ÕÎ ÕÉ Ö Ô² ±É µ É É Î ±µ ʳ³Ò); N µ Î É,

11 482 Œ.. ˆ. Îɵ µ µ ʳ³ (18) Î ²µ Ö ÒÌ µ µ ±²ÕÎ É Ö. µµé µï - ÖÌ (18)Ä(20) α Å ³ É Ìµ ³µ É ²Ó, r i Å ±µµ ÉÒ Éµ³µ, k Å ±Éµ µ É µ Ï É±. Œ ɵ ²Ó Ö ²Ö É Ö µ ³ ²ÊÎÏ Ì µ² ɵΠÒÌ ³ ɵ µ Î É Ô² ±É µ É É Î ± Ì ³µ É. ɵ ³Ö ÒÎ ² ʳ³ ²Ó (18)Ä(20) ± µ³ Ï Œ - ² µ ɳ ²Ö µ²óï Ì ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ Å µî Ó Ê µ ³± Ö µ Í Ö. Ê µ³ö Êɵ³ ÒÏ MDGRAPE-2- ±² É Î É Ê³³ (18)Ä(20) ²Ó µ³ ËÊ Ó - µ É É Ì µ - µ É Ö µµé É É µ ÊÌ É Ì Éµ µ³ ÒÌ µí µ µ GRAPE-2 WINE-2. ɳ É ³ É ±, Îɵ Ò É µ É ±µ³ ² ± MDGRAPE-2 Ê Ò²µ µ ³µ É µ µ ÊÎ µ ÒÌ É ³ [37], É ³Ò µ a + AgI [38] Ö µ²µ Î ± Ì ³µ ² [39]. ÊÎ ³µ ²Ó- µ É ³Ò 18 ³ ²² µ µ µ µ NaCl [37] Ò² µ É ÊÉ ±µ Ö µ ÖÏ Ó µ µ É ²Ó µ ÉÓ 1,34 Tops. µ µ Ö Éµ µ Ö ² Î ÒÌ ² µ ɳµ, µ²ó Ê ³ÒÌ ²Ö ±µ³- ÓÕÉ µ µ ³µ ² µ Ö Ë Î ± Ì µ²µ Î ± Ì É ³ ³µ² ±Ê- ²Ö µ³ Ê µ, µé³ É ³, Îɵ Œ -³µ ² µ ±²ÕÎ É Ö µ µ µ³ ² ÊÕÐ ÔÉ Ò: Î ²Ó µ ±µ Ë Ê Í ( µ²µ Ö Éµ³µ, Ò µ Ò µ± Ê Ö ÒÌ É ³µ ³ Î ± Ì ³ É µ ); Ò µ ²µ µ µ µ²ö µ Î É ( ²Ö ÊÎ Ö µ³µ² ±Ê² µ µ µ µ Ê²Ö Ò³ Ö ²Ö É Ö Í Ö µé Í ²µ ³µ É Ö µ AMBER); Î É Ô² ±É µ É É Î ± Ì µ² ( ʳ³ µ µ ²Ó Ê É..); Í Ö Œ -É ±Éµ (SHAKE, ³ ); ² ʲÓÉ Éµ (µ µé± ³ µ ÒÌ, Ë ± É..). 3. Š Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ ±² Î ±µ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± ³µ² ±Ê²Ò, ̵ ÖÐ µ É ²µ µ É ³Ò, µ Ò ÕÉ Ö µ²óï ³ Î ²µ³ É µ µ Ò: ±µµ - ɵ Í É ³, µ² Ò³ ³ Ê²Ó µ³, Ê ²µ Ò³ ³µ³ ɵ³. ˆÌ ³µ - É Ö µ Ò ÕÉ Ö ±² Î ± ³ µé Í ² ³. ɵ, µé² Î µé ³ ɵ µ µ µ²ö, µ µ²ö É ÊÎ ÉÓ ³ µ µî É Î Ò ±µ ²ÖÍ. Šµ - ÉµÖ ³ Ê ³µ² ±Ê² ³ É µ É Ö ³Ò³ ² µ µ² Ò µ ²Ö, ɵ É ±µ µ ̵ É É ÒÉÓ ± É Ò³, µ ±µ²ó±ê µ ̵ ³µ ÊÎ ÉÓ ± ɵ ÊÕ É É É ±Ê ³µ É ÊÕÐ Ì Î É Í, É É É ±Ê ³. µ²õí Ö ²µ µ ± ɵ µ É ³Ò, ± ± µ ÉÒÌ É ³, µ Ò - É Ö Ô µ²õí µ Ò³ Ê ³ ı Ψ(t) = Ĥ Ψ(t), (21) t

12 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 483 Ψ(t) Å ±Éµ µ ÉµÖ Ö É ³Ò, Ĥ Å µ² Ò ³ ²Óɵ - É ³Ò. ³ É ³ É Î ±µ ɵα Ö µ ² ³ ± ɵ µ µ µ Ö ³µ² - ±Ê²Ö ÒÌ É ³ ±²ÕÎ É Ö µ É µ µ É É µ² µ ÒÌ ËÊ ±Í µ ɵ Ô µ²õí Ĥ, É ± Îɵ Ò µ ² µ³ ±² ËÊ ±- Í ÊÐ É µ ²µ Ï Ê Ö (21). ²ÊÎ ÖÌ ±µ ± ÒÉ µ² µ ÒÌ ËÊ ±Í µé ²Ó ÒÌ Éµ³µ - Î É ²Ó µ ( ³ µ Ôɵ ³ É ³ ɵ µ µ²µ Î ± Ì ³µ² ±Ê²), ± ± µ² µ ÉÒÌ Î Ì ± ɵ µ ³ Ì ±, µ²ó ÊÕÉ ± ±² - Î ±µ ². ± ±² Î ±µ³ ² µ² µ Ò ËÊ ±Í Ô² ±É µ µ / ² µé ²Ó ÒÌ Éµ³µ µ Ò ÕÉ Ö µ³µðóõ ±µ - É ÒÌ µ ÉµÖ [40]: x r k, p k =(πa 0 ) 3/4 exp ( (x r k) 2 ) 2a 2 + ıp k x. 0 Î ²Ó µ µ ÉµÖ É ³Ò, µ²ó Ê ³µ ²Ó Ï ³ ²Ö ³ ³ - Í ËÊ ±Í µ ² Ô, Ë ±Éµ Ê É Ö Ôɵ³ µ µ ÉµÖ Ö³ µé ²Ó- ÒÌ Î É Í Q = r 1 p 1 r 2 p 2 r N p N, ²Ö Ë ³ µ µ Ôɵ³ µ ʳ É Ö É ³³ É Í Ö É µ µ µ µ Ö. Œµ² ±Ê²Ö - Ö ³ ± Ë ³ µ µ Ò² ²µ µé [41]. ±É Î ±µ ɵα Ö ³ ɵ Ò Ï Ö Ê Ö (21) ÕÉ Î É ²Ó ÊÕ µ²ó ³µ ² µ µ²óï Ì ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³, µé ÕÐ Ì µ Í Ê ³µ±-±²ÕÎ Í Ë Î ÒÌ µ³µ² ±Ê- ² Ì ² µé ²Ó ÒÌ Ì. ɵ ³ É Ö³µ Ò̵ µé±ê µ ÒÌ ² ± É (drug design). µéö µ Ì µ Ò ÊÐ µ µ µ µ ² ± É, µé µ µ ³ µ c µ³µðóõ Ôɵ µ µ ̵, É ± Ö ±É - É ²Ö É Ö µî Ó µé ² µ. µ µ µ ÒÌ µ ² ³, ɵÖÐ Ì ÊÉ ³µ ² µ Ö ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ±µ³ ² ± µ µ É µ ÒÌ Í µ, Ö ²Ö É Ö µ ̵ ³µ ÉÓ µ É ÉµÎ µ ɵΠµ µ ÒÎ ² Ö Ô - ±µ ² É ÒÌ Ö µ µ µ³ µ ÉµÖ ² Î ÒÌ ±µ Ë Ê Í µ³µ² ±Ê². Î É µ²êí ²µ µ Ô² ±É µ µ ÒÎ ² Ô² ±É µ µ É Ê±- ÉÊ Ò ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ Ö ²Ö É Ö É ²Ó µ µ ² ³µ. Š - Ò Ô² ±É µ ²µ µ Ô² ±É µ - µ µ É ³ ÒÉÒ É ±Ê²µ µ ±µ ÉÖ ± µ²µ É ²Ó Ò³ µ ³ µéé ²± µé Ê Ì Ô² ±É µ µ. Ôɵ³ µ² µ Ö ËÊ ±Í Ö ³ µ µô² ±É µ µ É ³Ò µ² ÒÉÓ É - ³³ É Î µ µé µï Õ ± É µ ± ²Õ ÒÌ ÊÌ Ô² ±É µ µ. É - ³³ É Î µ ÉÓ µ² µ µ ËÊ ±Í µ É ± µ É É µ Í Ô² ±É µ µ µ ±µ Ò³ µ ±Í Ö³. ɵ ʳ ÓÏ É ±Ê²µ µ ±ÊÕ Ô Õ. ²Ö ÊÎ É ÔËË ±Éµ Í Ô² ±É µ µ, Ö ÒÌ Í µ³ ʲ, ³ ²Óɵ É ³Ò µ ÖÉ Ö É ± Ò ³Ò µ ³ Ò Î² Ò. µ É Ï ³ ²ÊÎ Ô Ö µ ³ µ µ ³µ É Ö ³ É Ö Ö³µ

13 484 Œ.. ˆ. µ µ Í µ ²Ó µ ²µ± ²Ó µ ²µÉ µ É Ô² ±É µ µ (local density approximation [42]): E XC [n(r)] = ε XC (r)n(r)dr. (22) ²Ö ³µ ² µ Ö Ô² ±É µ µ ±µ Ë Ê Í ³ µ µô² ±É µ ÒÌ - É ³ µ ÖÉ ² Î Ò ÔËË ±É Ò µé Í ²Ò, µ µ²öõð ²Ö ±µéµ- µ Î É ² µ ³µ É ÊÕÐ Ì Ô² ±É µ µ É ³ µ µî É Î ÊÕ - ÎÊ ± µ µî É Î µ. Š ÔÉ ³ ³ ɵ ³ µé µ ÖÉ Ö: ³ ɵ ËÊ ±Í µ ² ²µÉ µ É [42], ³ ɵ É µ Ö µ µé Í ² [43], ³ ɵ É Í µ µ µ ² Í [44], ³ ɵ Ê ÑÖÎ ± [45]. É ³ ɵ Ò ²Ê É ²Ö ɵ µ, Îɵ Ò É ³ µ µî É Î ÊÕ ÎÊ - Ö Ì Éµ³ ÒÌ Ô² ±É µ µ µ² Ì µ µ ± Î Ö ² É µ µ Ô² ±É µ ÔËË ±É µ³ µ² µ µ µ µ ɵ ÊÉ Ì Ô² ±É µ µ. Ê ±Í µ ² µ² µ Ô Šµ Ä ³ (KohnÄSham energy functional) ²Ö µ µ Î É ÍÒ (Ô² ±É µ ) µ² µ µ ËÊ ±Í ψ i Ò É Ö [42]: ( ) ψ i 2 2m ψ i d 3 r + V ion (r)n(r)d 3 r + E[{ψ i }]=2 i + e2 2 n(r)n(r ) r r d 3 rd 3 r + E XC [n(r)] + E ion. (23) Ó E ion Å Ô Ö ±Ê²µ µ ±µ µ ³µ É Ö Ö ³ Ê µ µ ; V ion (r) Å µé Í ² Ô² ±É µ É É Î ±µ µ ³µ É Ö Ô² ±É µ µ Ö - ³ ; E XC [n(r)] Å Ô Ö µ ³ µ µ ³µ É Ö; n(r) =2 i ψ i (r) 2 Å Ô² ±É µ Ö ²µÉ µ ÉÓ. µ µ Ê É ³ÒÌ µ² µ ÒÌ ËÊ ±Í ψ i, ±µéµ ÒÌ ² Ê É Ö ³ - ³Ê³ ËÊ ±Í µ ² Ô (23), µ ²Ö É Ö Ê Ö ] [ 2 2m +V ion(r)+v H (r)+v XC (r) ψ i (r) =ε i ψ i (r). (24) µé Í ²Ò, ̵ ÖÐ Ò (24), É ²ÖÕÉ µ µ Í µ Ò µ µ Ò µé µµé É É ÊÕÐ Ì Î² µ ËÊ ±Í µ ² (23) µ Ô² ±É µ µ ²µÉ µ É : V H (r) = e2 2 n(r ) r r d3 r, V XC (r) = δe XC[n(r)]. δn(r)

14 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 485 ² Ê É µé³ É ÉÓ, Îɵ Ë Î ± ³Ò ² ³ É ² ÏÓ ³ ³Ê³ ËÊ ±Í µ ² (23), ³µ Î Ô : ʳ³ µ É ÒÌ Î i ε i µ² µ Ô Ô² ±É µ µ É ³Ò, µ ±µ²ó±ê µ µ ɵ Ô² ±É µ - Ô² ±É µ µ ³µ É ÊÎ ÉÒ É Ö Ì É -˵±µ ±µ³ β V H, µ ³ µ³ ³µ É V XC [42, 46]. µ Ôɵ Î µé Í ²Ó Ò Î² Ò ÖÌ (23), (24) Öɵ Ò ÉÓ µ µé Í ²µ³. ̵- Ö Ó µ Ò µ ɵ, µ µé Í ², É ÊÕÐ ( µ)ô² ±É µ, µ É É Ò³ µé Í ²µ³, ÊÉ µ ɵ µ µé Í ² Ò- É µ Ê Ò É. ɵ µ µ²ö É ÉÓ Ê²Ö µ É ³ ²ÒÌ ÉµÖ ÖÌ µ Î É Ìµ µïêõ ̵ ³µ ÉÓ Ï Ö Ê Ö µ ² - É µ ɵ µ²óïµ³ Î ² ³µ ±. Î µ ̵ µ É ÒÌ ËÊ ±Í ³ ²Óɵ Šo ³ (Š ) [42] (23) ³µ É ÒÉÓ Ï É É Ò³ ÊÉ ³ µ²ó µ ³ ³ - ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ±. ˆ Ö ³ Ö ³ ɵ µ Œ ± Š - ³ ²Ó- ɵ Ê Ò² Ò ± Š µ³ ²²µ (Š ) [44] µ ɵ É Ò- µ ±µéµ µ µ Î ²Ó µ µ µ µ² µ ÒÌ ËÊ ±Í {ψ i } µ ² ÊÕÐ Ô µ²õí µ µ Î ²Ó µ µ µ ÉµÖ Ö µ ² µ Ê Ö³, µ µ Ò³ ³ Ö ³Ò³ ±² Î ±µ Œ, ± µ ÉµÖ Õ, µ Î ÕÐ ³Ê ³ ³Ê³ Š - ³ ²Óɵ. ˆ Ö ³ ɵ Š µ ɵ É ² ÊÕÐ ³. µ µ Š - ³ ²Óɵ (23) ˵ ³ ²Ó µ É µ É Ö ² L = i µ ψ i ψ i E [{ψ i },R I, {α i }], (25) R I Å µ²µ Ö µ µ ; {α i } Å µ É ²Ó Ò ³ É Ò ÖÎ ± : É ³- ÉÊ, µ Ñ ³, ². µ² µ Ò ËÊ ±Í Ô² ±É µ µ µ² Ò ÒÉÓ µ ɵ µ ³ µ Ò: ψi (r)ψ j(r)d 3 r = δ ij. (26) ɵ µ µ²ö É µ ÉÓ ± ² Ê (25) ³ µ É ² µ Ö Ö³ (26). µ É µ Ò É ± ³ µ µ³ ² Š paä ²²µ L = i µ ψ i ψ i E [{ψ i },R I, {α i }] (27) µ µ É Ê Ö Ö ²Ö ËÊ ±Í ψ i µ µ ÒÎ µ³ê ²Ê ( ) d L dt ψ = L. i ψ i

15 486 Œ.. ˆ. ʲÓÉ É µ²êî ÕÉ Ö ³ ²Óɵ µ Ò Ê Ö Ö µ ψ i = Hψ i + j Λ ij ψ j. (28) Ï É ³Ò Ê (28) ³µ µ Ê µ É ÉÓ, µ ɵ µ ² ÊÖ µ² µ Ò ËÊ ±Í µ ² ± µ É Í. Ôɵ³ ³µ µ µ É ÉÓ Ê ÖÌ ² ÏÓ µ ²Ó Ò ³ µ É ² ² Λ ii, ³ Ì Î Ö Ô : λ i = ψ i H ψ i. ± ³ µ µ³, ³ ɵ É ³Ò Ê (28) µ É ÉµÎ µ Ï ÉÓ µ² µ ÉÊÕ ÎÊ µ ψ i = [H λ i ]ψ i. (29) Ö Ö (29) Î ² µ É ÊÕÉ Ö ²Õ Ò³ µ ̵ ÖÐ ³ ³ ɵ- µ³. ³, µ²ó ÊÖ ±µ Î µ- µ É Ò ³ ɵ ɵ µ µ µ Ö ± [32], ³ ³ ψ i ( t) =2ψ i (0) ψ i ( t) t2 µ [H λ i]ψ i (0). (30) ʲÓÉ Éµ³ ³ ³ Í Š - ³ ²Óɵ Ö ²Ö É Ö ±µ Ë Ê Í Ö ³µ- ² ±Ê²Ò ( ² µ µ±ê µ É Éµ³µ ), µ ² ÕÐ Ö ³ ³ ²Ó µ Ô. É ±µ Ë Ê Í Ö ²Ó Ï ³ ³µ É ÒÉÓ µ²ó µ ²Ö ³µ ² µ Ö (± )±² Î ±µ µ ³µ É Ö É ± Ì ³µ² ±Ê² ² Ê Éµ³µ µ ÒÎ- Ò³ ³ ɵ ³ ±² Î ±µ Œ. ³µ ² µ Ô² ±É µ - µ ÒÌ É ³ ± Š -² Ê (27) µ- ²Ö É Ö Ð ± É Î ± Ö Ô Ö µ µ : L = i µ ψ i ψ i MI Ṙ 2 i E [{ψ i },R I, {α i }]+ 1 2 µi α 2 i, (31) µ i Å ³ É Ò µµé É É ÊÕÐ ³ µ É. Ôɵ³ ²ÊÎ µ µ - Ö Ô µ ±µµ É ³ µ µ µ ²Ö É ²Ò, É ÊÕÐ ± Ò µ, ² µ É ²Ó µ, ³ ±Ê µ µ µ É ³Ò: M I RI = E. (32) R I ˆ É µ Ê (32) µ ³ É µ Ê Ö³ ²Ö Ô² ±É µ µ ²µÉ µ É É µ² µ µ ³ ± É ³Ò. Ôɵ³ ³Ò ² ³ É Í 2 E ɵ µ ²Ö É µ É Ò ±µ² Ö µ µ Ö Ò R I R J

16 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 487 ³ ±µ² É ²Ó Ò É ³Ò ³µ² ±Ê². µ µ µ ÔÉµÉ µ µ ³µÉ [47, 48]. Ö Ê ³ ɵ µ³ Š Ä ²²µ ²Ö ̵ Ö ³ ³Ê³ Š - ³ ²Óɵ Ï µ±µ ³ Ö É Ö ³ ɵ µ Ö ÒÌ Éµ [47, 49]. µ É Ï ³ ²ÊÎ, ±µ ±Éµ ɵ Ê ² ÏÓ ²Ö ²Ó - Ï µ µ²ó µ Ö ±² Î ± Ì Œ - ÒÎ ² ÖÌ ² ²Ö Î É Î ÉµÉ µ ÒÌ ±µ², ³ ɵ ³ ɵ Š Πɵ µ²ó ÊÕÉ µ Î Ò ³ ɵ É Ä µ±, ² µ Ò, ³, µ Ê²Ö ÒÌ µ ³³ Ì Gaussian HyperChem, µ²ó Ê ³ÒÌ ± ɵ µ Ì ³. µ µ µ µ µ - Î µ µ ³ ɵ É Ä µ±, ³ ɵ ³µ µ ² µ µ µ µ²ö (SCF) Ê- Ì ³ ɵ µ, ³ Ö ³ÒÌ Î É ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ±µ Ë Ê Í, ³µ µ É, ³, ³µ µ Ë [50].. 1. Šµ Ë Ê Í Ö ³µ² ±Ê²Ò ³ É CH 4, µ²êî Ö µ³µðóõ µ ³³Ò Gaussian c µ²ó µ ³ µ Î µ µ ³ ɵ É Ä µ±. 2. Šµ Ë Ê Í Ö ³µ² ±Ê²Ò Í ±²µ ±, µ²êî Ö µ³µðóõ µ ³³Ò Gaussian c µ²ó µ ³ µ Î µ µ ³ ɵ É Ä µ± ²µ 4 Ò ³ Ò É Éµ ÒÌ Î Éµ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ±µ Ë Ê Í ³µ² ±Ê² ³ É (. 1) Í ±²µ ± (. 2), Ò µ² Ò µ³µðóõ µ ³³Ò Gaussian. 4. ˆ ˆŸ Œ -Œ ˆ ˆŸ µ Ò µ±µ µ µ É ²Ó ÒÌ ±² É µ µé ²Ó ÒÌ µí µ µ ²Ö µ Ö ²² ²Ó ÒÌ ÒÎ ² µ É ²Ö É µ ³ ÊÕ É -

17 488 Œ.. ˆ. Í Õ Œ -³µ ² µ. µ Ê ±² É Ôɵ³ µ É ²Ö É Ô² ³ É É. µ² µ É µ ɵÖÐ ³Ö Ö ²Ö É Ö myrinet network. ²Ö µ Ö ² ÒÌ ÒÎ ² ³ ÖÕÉ ±µ²ó±µ É É ÒÌ ³ ɵ µ, É ± Ì ± ± MPI (message passing interface) ² PVM (parallel virtual machine). µµé É É ÊÕÐ ² µé ± µ ÕÉ Ö ³ µ Ì ² É˵ ³ (Linux, Solaris.). É É Ò ³ ɵ Ò µ µ²öõé µ- É ÔËË ±É µ ²² ² ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³³Ò µ - É µ, ÊÎ É Í Ë ± ±µ ± É µ Î. ± µ³ µé ²Ó µ³ ²ÊÎ µ ̵ ³µ ÊÉ µ É µ µ Ö, Ò ÉÓ µµé É É ÊÕÐÊÕ µ µ ³³Ê É.. Œ - Î É Ì Î É ²Ó Ö Î ÉÓ ( µ² µ²µ Ò) É É Ìµ É Ö µ ² ² µ². µµé É É µ, ²² - ² ÒÎ ² ² Ê É µ É µ É Ì Î ÉÖÌ µ ³³Ò, µ µ É Ö Î É ³ ɵ³ ÒÌ ² ³µ É Ö. ²µ 1 Ò ±µéµ Ò e³ò ²² ²Ó µ µ ÒÎ ² Ö Éµ³ ÒÌ ± µ, ±µéµ Ò Ö ²ÖÕÉ Ö µ Ð ³ ÖÉ µé É Œ - µ ³³Ò [51]. ² ² µ ÉÓ µí Ê ³ MPI, ²² ² Î µ ̵ ³µ Î ÉÓ µ ² Ö ³ ± ³ ²Ó µ µ Î ² µ Ê É ³ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ Í ( µí µ µ ): c call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, numnodes, ierr) µ ² Î ²a µí µ µ nsize=(natms+mxnode-1)/mxnode ɵ³ Ò ± Ò Ò² ÕÉ Ö ÉÊ ²Ó Ò ÊË, Ê ²ÖÕÐ ±µ³- ÓÕÉ Ê³³ Ê É ±² Ò µé ± µ µé ²Ó µ ÒÎ ² É ²Ó µ ÍÒ µ ²Ê ʲ Ê ³µ µ µ ³ Ò³ : call MPI_IRECV(buffer(3*nsize+1),3*nsize,MPI_DOUBLE_PRECISION, x MPI_ANY_SOURCE,Merge_tag+k,MPI_COMM_WORLD,request,ierr) call MPI_SEND(buffer(1),3*nsize,MPI_DOUBLE_PRECISION,idnode, x Merge_tag+k,MPI_COMM_WORLD,ierr) call MPI_WAIT(request,status,ierr)... É ²Ó Ò Ê ² (host node) Ê ²Ö É µ ³ µ³ Ò³ Ò µ² - ³ ²² ²Ó ÒÌ µí µ µ ² µ ²µ±µ Ò³ ɵ³ Ò³ ± ³ do i=iatm1, iatm2... ʲÓÉ É ± Ò µí µ Ò µ² Ö É Éµ µ³ µ ÒÎ ² ²Ö µ²óïµ µ ²µ± ± µ. ɵ³ Ò ± i, Ò Ö ÒÎ ² É ²Ó- Ò³ Í ³ : i=1, 1+M, 1+2M, 1+3M,..., M Å Î ²µ µí µ µ, µ É ± µ Ò. ˆ Ò³ ²µ- ³, µ ³³ Ò µ² ÖeÉ Ö ³ ²² ²Ó µ µ ÒÎ ² Ö.

18 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ ˆŒˆ ˆŸ ( Š ˆ ˆŸ) Œ - ƒ ŒŒ Ÿ Š Œ œ œ - Š ˆ Š É ³ Í Ö ±µ³ ÓÕÉ ÒÌ µ ³³ Å Ôɵ µ µ ÒÏ Ò É µ É Ö Ì Ò µ² Ö. µ ̵ ³µ ÉÓ µé± É Ì ² ÒÌ µ É ³ Í µ ÒÌ µí Ê Œ -³µ ² µ Ö ²Ö É Ö Î µ µ³- µ µ É. CÉ É ÒÌ e³µ Ó µ± ÊÐ É Ê É. ²Ö µ ³³ Œ - Πɵ Ì ±É Ò ³ µ µ± É µ µ ɵ ÖÕÐ Ö Ë ³ ÉÒ µ ÉÒ Í ±²Ò ( ³, do, if FORTRAN- µ ³³ Ì) µ²óï ³ Î ²µ³ ɵ³ ÒÌ ² ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ± µ, ±µéµ Ò µé ²ÖÕÉ µ µ µ µ- Í µ µ ³Ö. É ³ Í Ö µ µ µ ²Ö ±µ³ ÓÕÉ µ ±Éµ - µ Ì É ±ÉÊ µ (É Cray, Fujitsu VPP ), ³Ö Ò µ² Ö µ Ì É Ì µ ³³ Ò³ É Ö³ ±Éµ Í ³µ É ÊÐ É µ ² Î ÉÓ Ö ±µ²ó±µ ±µ²ó±µ µ Ö ±µ. Ò µ±µµ É ³ - µ Ò ±µ Ò Ò ²Ö µ Ö Œ - Πɵ ÊÎ µ²óï Ì É ³ ( Î ²µ³ ɵ³µ µ Ö ± ² µ²óï 10 6 ) [52Ä55]. ɵÖÐ ³ ² µ± ³ ±µéµ Ò e³ò ±Éµ Í FORTRAN- µ ³³, ±µéµ Ò Ö ²ÖÕÉ Ö Ê ²Ó Ò³ ³µ ÊÉ ÒÉÓ ³ - Ò ²Ö Ê Ì Î [56Ä58]. ˆ ̵ Ö µ ³³, ± ± ²µ, Ö ²Ö É Ö ±Éµ µ µ, ² µµé É É ÊÕÐ ±µ³ ²Öɵ µ ɵ ³µ- É µ ÉÓ, Îɵ Ò Í ±² (loop) µ ³³Ò ±Éµ Ê ³ ( µ ±µ²ó±ê Í ±² ³µ É ÒÉÓ ±Ê Ò³). µ²óï É ²ÊÎ ³ ² µ Ò µ² µ ³³Ò µ Ê ²µ ² µ ÊÉ É ³ ±µ µé± Ì ±Éµ- µ (Í ±²µ ). µ ² ÒÌ ±Éµ µ Ö ²Ö É Ö µ ³ Í É ²Ó ÒÌ e³µ, Î ³ ̵ Ö µ ³³ ³µ É É ÉÓ ÊÐ É Ò ³ - Ö. µé [56] ± É DL POLY ÉÒ ² Ó µí Ê Ò ±Éµ Í ²Ö ±µ²ó± Ì ² µ ɳµ, ±µéµ Ò Ï µ±µ µ²ó ÊÕÉ Ö Œ - Î É Ì (É ± Ì ± ± ² µ ɳ Ö Ò ÖÎ ± (link-cells algorithm), ² µ ɳ µ Ä ² Ì (BrodeÄAhlrichs algorithm) É..). ±µéµ Ò Ë - ³ ÉÒ Ìµ µ ±Éµ µ µ µ ³³ ² µ ɳ Ö Ò ÖÎ ± Ò ²µ 2. µé [57] µé ±Éµ µ Ö Ö ² µ ɳ ² ± Ì Ê³³ Î É Í Ä É± µ ²Ó Ê (smooth particle-mesh Ewald (SPME)), Î É - ÕÐ µ Ö µ ³ ²ÊÎÏ Ì µ ³ µ³ Œ -³µ ² µ. ɳ É ³, Îɵ Ò ³ ɵ ²Ö Î É Ô² ±É µ É É Î ± Ì ² ³ É µ Ö µ± N log (N). Ì ³ Ë ³ É Ìµ µ ±Éµ µ µ µ ³³ ²µ- 3. µ²óï É ²ÊÎ, ± ± µ ÒÏ ÒÌ ³ µ, ±Éµ- Í Ö µ ³³Ò Í ²µ³ É Ê É µ Ö µ µ² É ²Ó ÒÌ ÒÎ ². ±µ ÊΠɵ³ Ôɵ µ ±Éµ µ Ö µ ³³ Î É É ³ µ µ Ò- É µ Õ Ìµ µ [56, 57].

19 490 Œ.. ˆ. 6. Œ ˆ ˆ ˆ ŒˆŠˆ ˆŒ ˆŸ Š œ Ÿ Œ ˆ Šˆ Ë ± É Ì ± µ µé± µ Ö µ ÒÌ ³ É ²µ µ³µ- ÐÓÕ Ò µ±µô É Î ÒÌ Êαµ ²ÊÎ µ µ µ² É ÒÌ µ ² ³ Ö ²Ö É Ö ÊÎ ³µ É Ö ±² É µ É µ µ Ì µ- ÉÓÕ [59, 60]. µí Ò µê Ö ±² É µ ³ É ² ³ µ µ µ - ÕÉ Ö Î Î É ²Ó µ µ ±µ² Î É Ô µ²óï ³ µ ² ÉÖ³ µ- Ì µ É [61,62]. É µí Ò Ö ²ÖÕÉ Ö É ³µ ³ÒÌ É ÒÌ ² - µ ± ± ËÊ ³ É ²Ó µ, É ± ±² µ ʱ [63Ä65]. ³µ- É ±² É µ Î É Í µ ²µ ±µ É µ µ ³ É ² É ²Ö É µ µ ±µ²² ±É Ò µí, ±µéµ Ò Ì ±É Ê É Ö Ö µ³ Ê ± ²Ó ÒÌ µ É, µ Ê ³ÒÌ µ ³µ É ÖÌ µé ²Ó ÒÌ Éµ³µ ² ³µ- ² ±Ê² µ Ì µ ÉÓÕ. Š É ± ³ Ê ± ²Ó Ò³ µ É ³ µé µ ÖÉ Ö, ³, ² ÊÕÐ : 1) µ µ e ɵ ± Ì ² µ± (ÔËË ±ÉÒ µ²óïµ ²µÉ µ ÉÓÕ Ô ); 2) ³ ²± Ö ³ ² É Í Ö ( ±µô É Î Ò µ ²ÊÎ Ö ³ É ² µ - ²µ ± ); 3) Ò µ±µ µ µ É ²Ó µ Ò² (µî ɱ ² e µ Ì- µ É ) É.. ³ ÒÌ É Ê³ ɵ É µ É Î ±µ µ ÊÎ Ö µí µ ɵ²± µ Ö ±² É Å É µ É ²µ Ö ²ÖÕÉ Ö ³ ɵ Ò ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ² - ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö. µ² Ê Ï µ µ ² µ ³ Ì ³µ ³µ É Ö ±² É µ µ Ì µ ÉÓÕ, É ± ² µ ÒÌ ³ É ²µ É Ê ³Ò³ µ É ³ µ É Êɵ µ µ ³ - Ö ³ ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± [66Ä68]. ³µ É ±² É µ ³ É ² ³, ± ± ²µ, µ ̵ É µî Ó Ò µ± Ì Î ÖÌ Ô - ±µ µ ÉÖÌ ÕÐ µ µ Ì µ ÉÓ ±² É µ ³ µ Ö ± ±µ²ó± Ì ±µ ±Ê [69Ä71]. µ³ ² ³Ò µ ³ ±µéµ Ò Ê²ÓÉ ÉÒ ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ- ² µ Ö ³ ± ³µ É Ö ±² É µ µ Ì µ ÉÓÕ ²Ö ³ É ²- ² Î ± Ì Ë ( ²Õ³ Ö), µ²êî Òe Œ -³ ɵ µ. µ² µ µ µ µ ³ ɵ Í µ ³µ ² µ Ö, Ò µ µé Í ² ³µ - É Ö µ ³ É µ, É ± ² ʲÓÉ Éµ Ò µé [72]. ɳ É ³ ±µéµ Ò µ µ Ò É ² ² µ Ö Ê²ÓÉ ÉÒ. ²Ö ÊÎ - Ö µí µ ɵ²± µ Ö ±² É Ä µ ²µ ± µ² Ê µé É ²Ó Ò³ Ö ²ÖÕÉ Ö ² ÊÕÐ µ ̵ : 1) µí Ê µ ɵ É ³ ² Í ( µ ̵ ± µ Î ±µ µ ³ ²Ö ² ³ ÏÉ µ Ö ±µ µ É Î É Í); 2) ÉµÌ É Î ± µ ̵. µµé É É µ ÉµÌ É Î ± ³ µ ̵ µ³ µ ̵ ³µ ³ Ì - ³µ ±Ê cé µ µ ÉÊÌ Ö ²Ö µ², Ê ³ÒÌ Ê²ÓÉ É É -

20 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 491 µ µ µ ²ÊÎ Ö µ ²µ ± µé ÕÐ Ì Ö µé Í ³ É ² [73, 74]. Ò µ ̵ µ µ Ê r i = 1 2γi kt f i (r 1,...,r N ) γ i r i + η m i m i, (33) i r i Å ±Éµ µ²µ Ö Éµ³ ; m i Å ³ i- µ ɵ³ ; F i Šɵ³ Ö ² ; k Å µ ÉµÖ Ö µ²óí³ ; T Å É ³ ÉÊ É µ µ É ², η i Å ±Éµ Ê µ ± Ì ²ÊÎ ÒÌ Î ², µ Î ÖÕÐ Ì Ö µµé µï Õ η m (t)η n (t ) T ij = δ(t t )δ ij δ mn. ɳ É ³, Îɵ ɵ µ É É Î² Ò Ê (33) µµé É É ÊÕÉ - É µ ˲ʱÉÊ Í µ µ- É µ É µ ³, γ i Ò É ±µôëë Í É É Ö ²Ö ɵ³µ É ³Ò ±² É Ä µ ²µ ± ³ É ² ÊÕÐ : γ i = π 6 ω D, ω D Å ± Ö Î ÉµÉ. ²Ö ³ É ²² Î ± Ì É ³, µ ɵÖÐ Ì ±µ²ó± Ì Öɱµ ÉÒ ÖΠɵ- ³µ, ²µÉÓ µ ³ ²² µ, µ² Ï µ±µ µ²ó Ê ³Ò³ µ ³ µ³ Œ -³µ ² µ Ö ²ÖÕÉ Ö ² ÊÕÐ µé Í ²Ò: 1) ³ µ µî É Î Ò µé Í ² Ä ±²e [75]; 2) µé Í ² µ µ ɵ³ [76]. É µé Í ² ³µ É Ö ²Ö É ³Ò ±² É Ä µ ²µ ± ³ É - ³ É Î ± Ô± ² É Ò, µ ±µ ³ ÕÉ ÊÕ Ë Î ±ÊÕ É É Í Õ. µé Í ² µ µ ɵ³ µ µ É µ ËÊ ±Í µ ² ²µ± ²Ó µ ²µÉ µ É (local density functional theory), Ô Ö É µ µ É ² É - ²Ö É Ö ± ± ËÊ ±Í µ ² Ô² ±É µ µ ²µÉ µ É, ±µéµ Ö, µõ µî Ó, Ò É Ö Î ²µ± ²Ó ÊÕ ²µÉ µ ÉÓ Ô² ±É µ µ ³ É Ìµ Ö Ò- µ µ ɵ³. µ± ²Ó Ö Ô² ±É µ Ö ²µÉ µ ÉÓ Ôɵ³ µ ²Ö É Ö ± ± Ê µ Í Ö Ô² ±É µ ÒÌ ²µÉ µ É µ± Ê ÕÐ Ì Éµ³µ. ³ ɵ µé Í ² µ µ ɵ³ µ² Ö Ô Ö É ³Ò N ɵ³µ ³ É N U tot = F (ρ i )+ 1 φ(r ij ). (34) 2 i=1 Ö Ö Éµ³µ F (ρ i ) É µé ²µ± ²Ó µ Ö µ µ ²µÉ µ É Ô² ±É µ µ µ²µ i- µ ɵ³. µ± ²Ó Ö Ô² ±É µ Ö ²µÉ µ ÉÓ µ²ê- Î É Ö ²µ ³ Ì f(r ij )- ±² µ µé Ê Ì Éµ³µ É ³Ò: ρ i = f(r ij ). (35) j( i) j i

21 492 Œ.. ˆ.. 3. Ì ³ É Î ±µ É ² µë ²Ö ²Ê Ò z max µ ± µ Ö ±² É ³ É ² µ ²µ ± ; a 0 Å µ ÉµÖ Ö Ï É±. 4. É ³ ±² É Ä µ ²µ ± ³ ³Ö ±µ µ µê Ö. 5. ³ ± µ ± µ Ö ±² É ³ É ² µ ²µ ± ² Î ÒÌ Ô ÖÌ ÕÐ µ µ Ì µ ÉÓ ±² É : Å E inc = 3,50 Ô / ɵ³; Å E inc =0,56 Ô / ɵ³; Å E inc =0,14 Ô / ɵ³. 6. ² ²µÉ µ É ±² É ³ ³ ² É Í ±Ê²Ö µ³ µ µé µï Õ ± µ Ì µ É µ Í ² µ ̵ Ä ±²e µé Í ²Ó Ö Ô Ö ³ É U tot = ɛ ( ) n a C ρi, (36) r i<j ij i

22 ²µ± ²Ó Ö ²µÉ µ ÉÓ ρ i µ ²Ö É Ö µµé µï ³ Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 493 ( a ) m. (37) ρ i = j r ij. 3Ä6 Ò ±µéµ Ò Ê²ÓÉ ÉÒ ³µ ² µ Ö ³ ± ³µ É Ö ±² É µ ²µ ±µ. µ µ ³µ ɵ ³µ² ±Ê²Ö µ- ³ Î ± Ì ±µ Ë Ê Í ²Ó µ³ ³ Ò² ÒÖ ² Ò µ ² - µ Ò É µ µ ÒÌ ³ ³µ É Ö ±² É µ ²µ ±µ : ³Ö - ±µ µê, ± ²Ó µ Ò² ³ ² É Í Ö ±² É ³ É ² µ ²µ ±. Î ÉÒ µ µ ² Ó ²Ö Ï µ±µ µ ±É Ô ÕÐ µ µ Ì µ ÉÓ ±² É. µ µ ³ Ôɵ³ Ê ²Ö²µ Ó É ²Ó- µ³ê ÊÎ Õ ±µ µ³ µ É µ µ Ö µ ÒÌ Ë µ²êî - ÒÌ ÒÌ µ ² Õ ²µÉ µ É É ³ ÉÊ É ³ ±² É Ä µ Ì µ ÉÓ [72]. 7. Œ ˆ ˆ Š ˆˆ - Š ƒ ŒˆŠ Œˆ Š Œˆ Œ µ É ³µ ³ Î ± µí Ò ( ËËÊ Ö, ʱ² Í Ö µ ² ±µ É, Ö ±µ ÉÓ) µ Î µ µ ² É µ É É µ Î ÖÕÉ Ö µé- Î É µ Ï µ Ò³ ±µ µ³ µ ÉÖ³, ² É, Îɵ µé ± ÕÉ µ- µ µ³ µ É É. ³, µ, ±²ÕÎ Ö µ ɵ²Ð µ - ±µ²ó±µ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ³ É µ, µö ²Ö É µ³ ²Ó ÊÕ Ö ±µ ÉÓ µ - Õ µ ÒÎ µ [77,78]. µ É µ Ò, ±²ÕÎ µ ³ Ê Ê³Ö µ Ì µ- ÉÖ³, ³ ÕÉ ±²ÕÎ É ²Ó ÊÕ µ ÉÓ ²Ö ³ ± µé µ µ ÊÉ - ±² ɵΠÒÌ µí Ì. µ ³ ³ Ì ³µ, Ê ²ÖÕÐ Ì ÔÉ ³ µí - ³, ³ É µ µ³ µ ËÊ ³ É ²Ó µ ±É Î ±µ Î. Š É ± ³ µí ³ µé µ ÖÉ Ö, ³, ËËÊ Ö ² ±µ É Î ³ ³- Ò ( ±² ÒÌ Î Ì Ì µ³ ɵ Ë Î ±µ µ ² Ö ² µî ɱ Ð É ), µ Ò µ Ò É Î Ö (shear ow) É.. [79Ä82]. Ë- ËÊ Ö ±µ µ µ µ ² ±µ É µ Î µ µ ² É ³ Ê Ê³Ö É Ò³ É ± ³ ³µ É ²Ó µ ÉÓ µé ² Ö Ö Î É Í µ µé µï Õ ± É ± [83, 84]. µ ÒÌ É Î ÖÌ Ö ±µ ÉÓ - ±µ É, ±²ÕÎ µ ³ Ê Ê³Ö É Ò³ É ± ³ µ É É - ±µ²ó±µ µ³ É µ, ³µ É µé ² Î Ò µ Î µ ²Ò µ³ ²Ó µ µ É É. µ µ É µ µ Î ÒÌ ±µ É ³ É µ Î Ô µ±µ ³ Î ±µ³ ³ Í ±µ³ µ µ É µ, µ ² ³ Ì ³ ± µî µ É ³ É ²µ ±µ É Ê µ ³µ² ɵ É.. [85Ä87].

23 494 Œ.. ˆ. Î µ µ É É µ ÊÐ É µ ² Ö É Ë µ Ò Ð Ö ±µ É [88]. Ÿ ± ³ ³ ³ Ó Ö ²ÖÕÉ Ö Ê±² Í Ö ÒÐ - ÒÌ µ ³ Ê É ± ³ µí Ò ± - ²²Ö µ ±µ Í µ µ Ì ( µ- Ì ³ ³ µ Ö ± ±µ²ó± Ì Öɱµ ɵ³ ÒÌ ³ É µ ). Šµ Ë ³ É ( ±²ÕÎ - µ ÉÓ) ±µ µ µ µ ² - ³ Ö É µ ²Ó ÊÕ ± ÊÕ µ ÉµÖ Ö, ± ± ² É, É ³µ ³ Î ± ³ É Ò Ë - µ ÒÌ Ìµ µ. ± ³ É ²Ó µ ÊÎ - µ Ö ±µ É µ µ Ì É Ê - µ ³ µ ³ Ë ±Éµ ³ ( ² Ö ³ ɵΠµ ÉÓ ³, ³ É É ²Ó µ ÉÓ µ ² ÉÖÌ Ë µ ÒÌ Ð É..). µé [89] Œ - Πɵ ÊÎ ² Ó É µ Ö Ê±² Í Ö ² - µ µ ±µ µ ÒÐ µ µ µ- µ Ì ³ Ê Ê³Ö ²² ²Ó Ò³ É ± ³. Í ²ÖÌ ÔËË ±É µ µ ³µ ² µ Ö µ. 7. µí ±µ Í ² - µ µ ±µ µ - É µ± µ²a ² Ó ²Ó µ µ ÊÕ- µ µ ³ Ê Ê³Ö É Ò³ Ð, Ê Ö Å ² µ µ ÊÕÐ. - É ± ³ Ö ³ Ó µ ɵ É Î É Í-³ Ï - µ É ²Ö, ÊÎ É ÊÕÐ µ µí Ì Ê±² - Í ±µ Í.. 8. É Ó Ê±² Í É µ µ É ³ Å É Ö µ Ì µ ÉÓ: Å n>25; Å n>35; Å n> ³ ± ² Ö ²µÉ µ É ÒÐ µ µ µ µ : Å 16,6 <z<17,7; Å 34,3 <z<35,4; Å 35,4 <z<36,5

24 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 495 ²Ö ³µ ² µ Ö É µ É ± Ò² µ²ó µ Ò ±µ³ - Í µé Í ²µ : ) µé Í ² - µ (2) ɛ =0,0103 Ô, σ =3,405 A ) ÕÐ ³µ Î ± µé Í ² U(r ij )= 1 2 kr2 1 4 k r 4 (38) k = 150, k = 200. ±µéµ Ò Ê²ÓÉ ÉÒ Î Éµ É ² Ò. 7Ä9. - ÒÌ Œ -³µ ² µ Ö ÒÎ ² Ò ±µ µ³ µ É ² Ö ²µÉ µ- É É ³ ÉÊ ²Ö Ì ±µ³ µ É É ³Ò ( ²Ö -³ Ï, - µ - É ²Ö É ÒÌ É µ±). µ²êî Ò ± É Î ± ËËÊ µ Ò ±µôëë Í - ÉÒ. Ê µ, Îɵ É Ó É µ µ ʱ² Í µî Ó ÎÊ É É ²Ó ± ³ Õ ³ É µ ³µ ² ±µ µ Ò Å É ±, µ ±µ²ó±µ µ Ö ±µ µ²óï µ Õ µ É ÓÕ µ µ µ µ ʱ² - Í É Ì Ê ²µ ÖÌ. 8. ˆ Œ ˆ ˆŸ ˆ ŒˆŠˆ Š Œµ ² µ ³ ± ³µ É Ö, É ± ±µ ˵ ³ Í µ ÒÌ µ É ²±µ ÒÌ ³µ² ±Ê² ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ µ µ ² Ê É Éµ³ Ö ²Ö É Ö Î µ É µ µ É µ ³ µ µë ± ³- ³Ê µ²µ. µ ²Ê ɵ µî µ Î Ò, Îɵ µ Ê- Ð É o Ò µí µ ±² ɱ µ ̵ É ÊÎ É Ö µ Ò. Πɵ ²Ö µ²óï Ì É ³ ʱ µ µ ² É, ²Ê µ µ³ ÒÌ ³ µ ²±µ ÒÌ ³µ² ±Ê² ² µé ²Ó ÒÌ Ë ³ ɵ Š, µ ³ ³ µ µ. Š µ³ ɵ µ, ³µ ² µ µ Ò ² µ µ Ò É Ê É µ µ³ ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó- ÒÌ Ê µ. ²Ö ² µ Ö ÊΠɱµ µ³ ÒÌ µ ² µ É ²Ó µ É Š, ³, Î ÒÎ µ É ²Ó Ò ² É Ê±ÉÊ ÒÌ µ É, Îɵ É ²Ö É µ µ ±ÉÊa²Ó ÏÊÕ µ ² ³Ê ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ ² µ Ö. ² µ É É µ É Ê±ÉÊ Ò µ³µ² ±Ê² µ µ² É ² µ- ÉÓ É Ë ±Éµ Ò, ±µéµ Ò ³µ ÊÉ ² ÖÉÓ Ê Éµ Î µ ÉÓ É Î ±µ - µ Ò ÒÌ µ ² µ É ²Ó µ É. ²Ö ³µ ² µ Ö µ²µ Î ± Ì É ³ µ²óï µ É µ ² µ Ò µ²êî ² µ µ ÉÓ ³ ɵ ²Ó Å ³ ɵ ² ± Ì Ê³³ Î É Í Ä É± (SPME method) [21, 22, 57]. Ê µ³ö Êɵ³ ³ ɵ Ô² ±- É µ É É Î ± É Ê±ÉÊ Ò Ë ±Éµ N S(k) = q j exp ( ik r) j=1

25 496 Œ.. ˆ. É µ² Ê É Ö µ µ B- ² µ É ± ³ µ µ³, Îɵ Ò Ö ²Ö S(k) Ô U wn É ²ÖÕÉ Ö µµé É É µ µ³µðóõ ËÊ Ó - µ - µ : S(k) =b 1 (k 1 ) b 2 (k 2 ) b 3 (k 3 ) F(Q)(k 1,k 2,k 3 ) F(Q)( k 1, k 2, k 3 ), (39) U wn = 1 2V 0 ɛ 0 k 0 exp ( k 2 /4α 2 ) k 2 B(k 1,k 2,k 3 )F(Q)(k 1,k 2,k 3 ) F(Q)( k 1, k 2, k 3 ). (40) Ò ÖÌ (39), (40) B(k 1,k 2,k 3 ) Å É µ²öí µ Ò ±µôëë Í É, F(Q) Å ± É µ µ µ Ê Ó ÉµÎ µ µ Ö µ µ µ Ö Q. Ö, ²Ò Ê ² Î Ò µ²êî ÕÉ Ö µ µ ̵ µïµ - É ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ ² µ ɳµ 3D Ò É ÒÌ ËÊ Ó - µ µ µ²ó µ ³ B- ² - µ± ³ Í É Ê±ÉÊ µ µ Ë ±Éµ S(k). Ë- Ë ±É µ ÉÓ ³ ɵ ²Ó ² ± Ì Ê³³ Î É Í Ä É± µ µ µ ̵ µïµ µö ²Ö É Ö ±Éµ ÒÌ ±µ³ ÓÕÉ Ì (É Cray, Fujitsu É..). Ó ÒÎ ² Ö µµé É É ÊÕÐ Ì ËÊ Ó - µ µ Ò µ² ÖÕÉ Ö µ²ó- Ï ³ Ò É µ É ³. ³ ɵ µ (...) Ò ÒÏ ³ ɵ ²Ó ² ± Ì Ê³³ Î É Í Ä É± Ò² ±µ µ µ [57] É µ µ ³³ Œ -³µ ² µ Ö DL POLY ²Ö ±Éµ ÒÌ µí µ µ ( Ê ±µ³ ÓÕÉ a Fujitsu VPP700 ) µ± e ³ ± ³ ²Ó Ö ÔËË ±É - µ ÉÓ ( µ Õ µ ³ ÊÐ É ÊÕÐ ³ µ ÖÏ Ó Î - É ³ ²Ö µ²óï Ì µ² µ ÒÌ ±Éµ µ k) Œµ ² SPC (a) TIP4P( ) ²Ö ³µ² ±Ê²Ò µ Ò. SPC-³µ ² µ É - É Ò µ²µ Ö Éµ³µ µ µ µ H ( É²Ò Ï ± ) ³³ É Î Ò µé µ É ²Ó µ ɵ³ ± ²µ µ O (Î Ò Ï ±): (x, y, z) =(0,57736, ±0,81649, 0) A. Ö Ò Éµ- ³µ O H ³ ÕÉ ² ÊÕÐ Î Ö: q O = 0,82e, q1 H = q2 H =+0,41e. TIP4P-³µ ² µ²µ Ö Éµ³µ µ µ µ H µé µ É ²Ó µ ɵ³ ± ²µ µ O Ò (x, y, z) =(0,58588, ±0,75695, 0) A. Ö µ Ò ³ µ Ò Ê ² M ( Ò Ï ±) µ²µ c ±É Ê ² HOH ÉµÖ 0,15 A µé ɵ³ ± ²µ µ µ ² Õ ± µ µ µ Ò³ ɵ³ ³. Ö Ò Éµ³µ O, H Ê ² M Ò q O = 1,04e, q1 H = q2 H =0, q M =+0,52e (e Å Ô² ³ É Ò Ö )

26 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 497 µ Ò³ ³µ ²Ö³ µ Ò, µ² Ï µ±µ µ²ó Ê ³Ò³ Œ - - Î É Ì µ³µðóõ ² µ ɳ SHAKE, Ö ²ÖÕÉ Ö SPC TIP4P [90, 91]. Œµ- ²Ó SPC (. 10, a) É ²Ö É µ µ ɱµ É Ì Éµ³ µ É ²µ, ÊÉ - ɵ³ Ò ÉµÖ Ö ³ Ê É ³Ö ɵΠΠҳ Ö ³ ±µéµ µ µ, É ± µ ³ É Ò Ìµ µïµ µ µ µ ÖÉ É ³µ ³ Î ± É Ê±ÉÊ Ò Ò ³µ² ±Ê²Ò µ Ò. Œµ ²Ó TIP4P (. 10, ), ± ± SPC, Ö ²Ö É Ö É± ³ É ²µ³ (rigid body), µ ³ É µ µ² É ²Ó Ò Î É ÉÒ ³ µ Ò Ê ², µ ² ÕÐ ² ÏÓ Ö µ³ (massless site). TIP4P, µ µ ³ µ É ³ ²Ó Ò³ ±µ Ë Ê Í µ Ò³ É ³µ ³ Î ± ³ ³ É ³, É ± ̵ µïµ µ - µ µ É ³ µ Ô± ³ É ²Ó µ Ê É µ ² Ò µ É µ Ò. ²Ö Œ -³µ ² µ Ö ÔÉ ³µ ² Î É ÕÉ Ö Ê µ Ò³ Ô±µ µ³ Î Ò³, ̵ÉÖ, ² µ É, ² Ê É µé³ É ÉÓ, Îɵ µé ÒÌ µ ÖÏ- Ó ³µ ² µ Ò Î ÒÎ µ ³ µ µ. µ ³ µ Ì ³µ ²ÖÌ µ Ò µ É Ö ÊÎ É ÊÉ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ ³ Ð, ±µ², µ ±µ, ± ± µ± Ò É - ², µ ÊÐ É µ µ ² Ö Ö Ê²ÓÉ ÉÒ ³µ ² µ Ö µ± Ò ÕÉ µ Ö Œ -±µ Ë Ê Í Ö ² ± É µ µ NaK- É ±². 12. µë ²Ó ³ É ²² Î ±µ µ ²Õ³ Ö Ó ³µÉ ³ ±µéµ Ò ³ Ò É Éµ ÒÌ Î Éµ [56], Ò µ²- ÒÌ ³± Ì ±µ²² µ Í CSD ACC RIKEN (Ÿ µ Ö) Å ˆ ˆŸˆ ( µ Ö) Å Daresbury Laboratory ( ² ±µ É Ö), µ ³ Õ ³ ɵ- µ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö ²Ö ÊÎ Ö Ë Î ± Ì µ²µ Î ± Ì µí µ. Î ÉÒ µ µ ² Ó ± É DL POLY Í ²ÓÕ µ µ É - ³ Í ²Ö ±µ³ ÓÕÉ µ ²² ²Ó µ- ±Éµ µ Ì É ±ÉÊ µ, ʲÊÎÏ Ö µ Ò É µ É Ö. ÔÉ Ì Î É Ì ±É Î ± µ²ó µ Ò µ µ Ò ² µ É³Ò Œ -³µ ² µ Ö. Ò²µ µ µ ³µ ² µ ² ÊÕÐ Ì É ³:

27 498 Œ.. ˆ Œ -±µ Ë Ê Í Ö É ³Ò ² µ³ Í Ä µ µ ÉµÖ É ³µ ³ Î - ±µ µ µ Ö. 14. µë ²Ó µ Ò ³ Î ±µ µ µ²µî Î µ ³µ ² (water shell model). 15. µë ²Ó ³µ² - ±Ê²Ò Ë ² µ- µ³ µ ÉµÖ 1) ² ± É µ NaK- É ±²µ µ µ ÊÌ- É ÌÎ É Î ÒÌ µé Í ²µ ³µ É Ö (. 11); 2) ³ É ²² Î ± ²Õ³ µ²ó µ ³ ³ µ µî É Î µ µ µé Í ² Ä ±² (. 12); 3) ³µ² ±Ê² ² µ³ Í µ µ µ µ ² µ ɳµ SHAKE Ô ²Ó - ʳ³ µ Ö (. 13); 4) µ, ÊΠɵ³ µ²ö Í µ ÒÌ ÔËË ±Éµ (. 14); 5) ³µ² ±Ê² Ë ² ±µ²óí µ É Ê±ÉÊ µ, Ì ±É µ ²Ö ³ µ± ²µÉ, ³µ² ±Ê² Š É.. (. 15). 9. ˆ ˆ ˆŸ Ê ² Í Ö ³ É µ ³ ɵ Î Ì ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ ² - µ Ö ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³. Ö µ Ôɵ µ µ Í Ë ±µ ³ - ɵ Œ -³µ ² µ Ö. µ²óï É ²ÊÎ ² µ É³Ò ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö µ ÉÒ ³ É ³ É Î ±µ ɵα Ö ( ³, Ï É ³Ò µ Ò± µ ÒÌ ËË Í ²Ó ÒÌ Ê µ Ö µ Ì ³ ) Ì µ ³³ Ö ² Í Ö Ò Ò É É Ê µ É. µ ² ³Ò Ê ÊÉ µ ± ÉÓ,

28 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 499 µ ±µ, ² É É Í µ µ³ ÒÌ Ë ²µ ÒÌ (6N-³ µ Ë µ µ µ É É µ, ²Ò, É ÊÕÐ ± Ò Éµ³.). Ó ÊÐ É ÊÕ µ²ó ÕÉ ³ ɵ Ò ±µ³ ÓÕÉ µ Ë ±. Š ± µ± Ò É ±É ±, ³µ ² µ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ - µ ̵ ³µ µ ³µÉ ÉÓ µ ² µ ÉÓ µé, ɵ ÉÒ ÖÎ ³µ² ±Ê²Ö - ÒÌ ±µ Ë Ê Í, Î ³ Ò ² ÉÓ µ² É ÊÕÐÊÕ ± É Ê (snapshot) ³ ± É ³Ò. µ²óï É Œ - Πɵ ÒÖ ² - É ÊÕÐ µ ÔÉ ² É ²Ó µ Ë Î ±µ Ë Ò ² ±µ µ ÊÐ É ²Ö- É Ö µ µ ³µ ɵ ( Ê ² Í ) Ô µ²õí É ³Ò ²Ó µ³ ³. ɵ µ µ²ö É ÔËË ±É µ Ê ²ÖÉÓ ÒÎ ² É ²Ó Ò³ Ê ³ µ± Ð ÉÓ ³Ö ÒÎ ². µ ² Ö ²Ö É Ö Ó³ ÊÐ É Ò³, µ µ µ É ±µ ÊÎ ÕÉ Ö É ³Ò, µ ɵÖÐ ³ ²² µ µ² ³µ² - ±Ê². ɳ É ³, Îɵ ɵ ³µ ÉÓ Ë Î ± Ì ± ɵ µ É ²Ö É Î É ²Ó ÊÕ µ²õ µ Рɵ ³µ É µ ³³ µ µ µ Î Ö ³ µ Ì Ê ±µ³ ÓÕÉ - µ, µ²ó Ê ³ÒÌ ²Ö Œ -³µ ² µ Ö. Ê ² Í Ö Œ -³µ ² µ µ ̵ ³ ɵ²Ó±µ ²Ö ² ʲÓÉ Éµ, µ ³µ³ Î ² µí Œ -³µ ² µ Ö Å ²Ö µ É µ- Ö Î ²Ó µ ±µ Ë Ê Í É ³Ò. µ ²²Õ É Ê ³ ± µ - ³ ± É µ ³³ µ Ð µ µ²ó µ Ö DL POLY ²Ö Œ -³µ ² µ Ö. ²Ö ÔËË ±É µ µ µ Ö Î Éµ µ³µðóõ ± É DL POLY ̵ Ò Ò µ µé ² ÕÉ Ö ±µ²ó± Ì Ë ²µ (É ± Ì ± ± CONFIG, CONTROL FIELD), µ Ð Ì µ² ÊÕ Ëµ ³ Í Õ µ ³µ² ±Ê- ²Ö µ ±µ Ë Ê Í Ë Î ±µ ² µ²µ Î ±µ É ³Ò. Ë ² CONFIG eé Ö É Î ÒÌ Ê ²µ ( µ Î ±, - µ Î ± ), ³ µ É É µ ÖÎ ±, ±µéµ µ Ê ÊÉ µ - µ ÉÓ Ö ÒÎ ² Ö (L x,l y,l z ), µ µ Î Ö Ê³ Í Ö Éµ³ ÒÌ Ê ²µ (sites) Ì ±µµ ÉÒ (x, y, z) Î ²Ó Ò ³µ³ É ³, É ±, ² É Ê É Ö, ±µ µ É ²Ò. Ë ² CONTROL ÕÉ Ö ³ É Ò, µ ̵ ³Ò ²Ö Î ² µ µ É µ Ö Ê Ö: ³ µ Ï Î ²µ Ï µ µ µ É - µ ± µ ³³Ò; É ³µ ³ Î ± ³ É Ò, ±µéµ ÒÌ ÊÎ É Ö ³ ± É ³Ò: É ³ ÉÊ, ² É..; µ µ µ Ö ³µ- É Ö µ± Ê ÕÐ µ : É ³ ²Ö (NVE, NVT, NPT É..). ² É ³ µ ɵ É Ö ÒÌ Î É Í, Ó É Ö ² µ ɳ Î É Ô² ±É µ É É Î ± Ì µ². ² FIELD µ É Ëµ ³ Í Õ µ É µé Í ²µ ³ ³µ² ±Ê²Ö - µ µ ³ ɵ³ µ µ ³µ É Ö ³ É Ì ÔÉ Ì µé Í ²µ, µ ³ Ö ± µ µ Ê ². ²Ó Ö µ µéµ ± Ë ² FIELD Ö ²Ö É Ö µ ³ ³ÒÌ É ²Ó ÒÌ ³µ³ ɵ µé ± ɵ³ DL POLY. ±µéµ ÒÌ µé Ì µ ³µ ² µ Õ µ²µ Î ± Ì É ³ ( ³., - ³, [92]) ²µ µ µ² ²Ö Œ -³µ ² µ Ö É µ É Ö µ³µð - ± É AMBER, Ï µ±µ ³ Ö ³µ µ ²Ö µ²µ Î ± Ì ² µ [93Ä

29 500 Œ.. ˆ. 95], ÒÎ ² É ±Éµ µ ² µ É³Ê SHAKE µ µ É Ö µ - É µ DL POLY. ² Ê É µé³ É ÉÓ, Îɵ É Ê±ÉÊ Ìµ ÒÌ Ë ²µ, µ Ö - ³³ (. 16), Ö ²Ö É Ö Ê ²Ó µ ²Ö Ì µ ³³ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö É µé É ±µ ± É µ ² Ê ³µ Π̵ Ò Ò̵ Ò Ë ²Ò ± É DL POLY ± ɵ, ³ Ö ³ÒÌ ²Ö ² ʲÓÉ Éµ Œ -³µ ² µ Ö, µé³ É ³ µ² µ Ê²Ö Ò Ë Î ± ± É RasMOL, µ µ µ µ- É Ö ³Ò ²Ö ² µ É ²Ó ± Ì Í ² : RasMOL µ Î É Ê µ ÊÕ Ê ² Í Õ ³ÒÌ µo ÒÌ ±µ - Ë Ê Í (µé µ ÉÒÌ ³µ² ±Ê² µ ²µ ÒÌ ²±µ ) Ô± µ É Ë Î ± Ì Ë ²µ É É ÒÌ Ëµ ³ É Ì (.ps,.jpeg,.gif É..). ³ µ² ³µÐ ÒÌ Ë Î ± Ì ± ɵ, ³ Ö ³ÒÌ ²Ö ³µ- ɵ ʲÓÉ Éµ Œ -³µ ² µ Ö ²Ó µ³ ³, Ö ²Ö É Ö - ± É MOLMOL, É ± µ µ µ µ É Ö ³Ò ²Ö ² µ É ²Ó ± Ì Í - ² : ± É MOLMOL µ É ²Ö É Ï µ± µ ³µ µ É ²Ö Ê ² - Í É Ì³ µ µ É É µ É Ê±ÉÊ Ò µ ÉÒÌ ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê², É ± É ³ Í.

30 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ µ± É Ì³ - Ö É Ê±ÉÊ µ µ µé - Ò Ê µ ɵ µ É 2 ( PDB ID 1AT3), ±µéµ µ UL26 ± Ò É Ö µ É Î µ³ - ² µ Ó µé± ÒÉÒ³ µ³ UL27.5 [96Ä98]. ²±µ Ö µ- ² µ É ²Ó µ ÉÓ µé Ò Ê µ ɵ µ É 2 µ ɵ É ÊÌ µ² ³ ÒÌ Í ( ), Îɵ µ Ð ²µ µ É µ- É ²Ö É 3356 ɵ³µ. ±É Ò É µé Ò ²µ± ² µ µ³µ- ÐÓÕ ±µ³ ÓÕÉ µ µ ² ± - É ²² Î ±µ É Ê±ÉÊ Ò ±µ³ ² ± µé Ä Éµ [99]. ²Ö Ê- ² Í µ²ó µ µ ³³. 17. ̳ Ö É Ê±ÉÊ µ µ RasMOL. ²Ö ± Ò ÕÐ µ, ±µ- µé Ò Ê µ ɵ µ É 2. Ê ³µ µ µ³ UL27.5 ²± - ²Ö Ê ² Í µ²ó µ µ ³³ Ò ± É ²²µ Ë Î ±µ µ - RasMOL ² µé ÊÉ É ÊÕÉ, µ ³µ Ò³ µ µ µ³ ² µ Ö µ É Ê±ÉÊ Ò Ö ²Ö É Ö ³µ² ±Ê²Ö µ ³µ ² µ. Š ˆ É ² µ µ µ ³ µ µ µ ÉµÖ Ö ² µ µ ² É ±µ³- ÓÕÉ µ µ ³µ² ±Ê²Ö µ- ³ Î ±µ µ ³µ ² µ Ö Ë Î ± Ì µ- ²µ Î ± Ì É ³. µ µ ³ Ö ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö µ Ò Î ÉÒ, µ µ²öõð ² µ ÉÓ ³ ±Ê ±µ µ ÒÌ É ³ (±² É µ, ±µ É É..), Ö ² ʱ² Í ³µ² ±Ê²Ö µ³ Ê µ. ³µÉ Ò µ µ µ É ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ ² µ Ö ²² ²Ó ÒÌ ±Éµ - ÒÌ ÒÎ ². µ µ É ÕÉ Ö ±É Î ± µ µ Ò ±ÉÒ ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö ± ± ÒÎ ² É ²Ó µ ɵα Ö, É ± ɵα Ö Ì ³ Ö ± ²Ó Ò³ Î ³. µ µ ³ Ê ²Ö²µ Ó µé± ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ ² µ ɳµ µ É ³ Í µ ³³ ²Ö Î É ±µ³ ÓÕ- É Ì ²² ²Ó µ- ±Éµ µ Ì É ±ÉÊ µ. ± Ö É ³ É ± µ É ²Ö É ³µ ɵÖÉ ²Ó µ ² ÒÎ ² É ²Ó µ Ë ± Ì ³. Œµ ² µ- ²Ó ÒÌ É ³ Ë Î ±µ Ì ³, µë ±, ³³Ê µ²µ.

31 502 Œ.. ˆ. µ µ ³ ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö, Ê ²µ µ, É ²Ö É µ µ µ µ µ ²ÖÕÐ Ì ±É ÒÌ ² ² Ï ³ Ê- ÊÐ ³. ±µ Ò µ µ µ Ò É Ö µ µ ³ ÒÌ É Í ÖÌ É Ö ±µ³ ÓÕÉ ÒÌ É Ì µ²µ, µé± µ ÒÌ ( ɵ³ Î ² µ-) Î µ, ³ µ É Í ³ ɵ µ ³³Ê µ²µ Î ±µ Ð ÉÒ ±µ³ ÓÕ- É ÒÌ ³ ɵ µ Ð ÉÒ µé ±Í µ µ µ µ µ ÉÊ. ³ É ³ É Î ±µ ɵα Ö ÊÐ É ÊÕÐ ³ ɵ Ò Œ -³µ ² µ - Ö É ²ÖÕÉ µ µ µ ²µ µ É, Ì ² µ ɳ Î ± Ö ² Í Ö µî Ó µ É. ³ µ ÔÉµÉ Ë ±É ² É Ê± Ò ³ ɵ Ò ³µ ² µ - Ö Ó³ ² ± É ²Ó Ò³ ² Î µ Ö ² µ É ²Ö µµé É É ÊÕÐ ±µ³ ÓÕÉ µ É ³Ò. µ ÔËË ±É µ ÉÓÕ ³ ɵ Ò ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± µ Ö Ò Éµ³Ê Ë ±ÉÊ, Îɵ ²Ö Ï µ±µ µ ± Ê Î ± ɵ Ò ÔËË ±ÉÒ ³ ÊÐ É Ò, Î ³ Ô² ±É µ É É Î ±. Š É ± ³ - Î ³ µé µ ÖÉ Ö Î ±µ ʲÖÍ ²ÕÉ Í Ë ± ±µ µ - µ µ µ ÉµÖ Ö, µí µ É µ Ö, ³ Ö ±µ Ë Ê Í µ²óï Ì µ³µ² ±Ê² Ê Î. µ µ Ò Ê²ÓÉ ÉÒ É Éµ ÒÌ Î Éµ, Ò µ² ÒÌ ³ ɵ- ³ Œ -³µ ² µ Ö ²Ö ² Î ÒÌ É ³ (³ É ²² Î ± ±² É Ò, - ² ± É µ É ±²µ, Ò É µ Ò.). Ö Ê Ê²ÓÉ É ³ É - ɵ ÒÌ Î Éµ µ µ É ² Ò Ê²ÓÉ ÉÒ Œ -³µ ² µ Ö µ- Í µ ³µ É Ö ³ É ²² Î ± Ì ±² É µ É µ µ Ì µ ÉÓÕ Ê±² Í ÒÐ µ µ µ µ. ± ³ É ²Ó µ ² µ ʱ ÒÌ ÒÏ µí µ µ Ö µ µ ³ µ É µ³ É Ê µ É : µ²óïµ µµ µ ³µ ÒÌ ±µ Ë Ê Í É ³Ò, ² Ö ³ ɵΠµ ÉÓ ³ Ö, ³ É É ²Ó µ ÉÓ ÉµÎ- ± Ì Ë µ ÒÌ Ìµ µ. Ôɵ Ò É ³ ɵ Ò ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ- ² µ Ö Ò ² ² µ ³ ± ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³ ² ɵα Ë µ µ µ ̵ Í ²ÓÕ µ Ê Ö É ²Ó ÒÌ Ë É Ê±ÉÊ. ÊÎ Ò ² µ Ö µ ² É Œ -³ ɵ µ Ì ³ Ö Ë ±µ- Ì ³ Î ± Ì Î Ì ÊÉ Ö ˆŸˆ Ê µ² 5 ² É. µ Î ²Ó Ò ³- Ê²Ó ± µ²ó µ Õ Œ -³ ɵ µ ̵ ² Ê ³µ ² µ Ö ±µ²ó- ± Ì Ô± ³ ɵ, µ µ ³ÒÌ Ÿ, Ÿ É µ³ µé Ê Î - É ˆ. µ µ µ µ µ µ Ë Î ± Ö µ ² ³ ³µ É Ö ±² É µ É µ µ ²µ ±µ ²Ö ³ É ²² Î ± Ì Ë É ² Ò - ʲÓÉ ÉÒ, µ²êî Ò µ³µðóõ Œ -³µ ² µ Ö. µ É µ ± µ Π̵ ² µé Ô± ³ É Éµ µ, µ µ Ï Ì Ô± ³ ÉÒ Éµ ± Ì ² ± Ì µ µ É ³ µ ÒÌ Êαµ. ʲÓÉ ÉÒ Ô± - ³ ɵ µ²ó µ ² Ó ²Ö µ É µ Ö ³ É ³ É Î ±µ ³µ ² É ³µÊ Ê Ì µ Ê, µ ± ÕÐ Ì ³µ É ³µÐ ÒÌ µ ÒÌ Êαµ µ Ì µ ÉÓÕ ² Î ÒÌ ³ É ²µ. ʲÓÉ ÉÒ Œ -³µ ² µ Ö Ò² µ Ê ² ±µ Ò Ö µé [72, 100] µ±² Ò ² Ó ² Î ÒÌ ³ -

32 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 503 Ê µ ÒÌ ±µ Ë Í ÖÌ. µ ÔÉ ÖÉ ²Ó µ ÉÓ µ²êî ² É ³± Ì ³ Ê µ µ ±µ²² µ Í CSD ACC RIKEN (Ÿ µ Ö) Å ˆ ˆŸˆ ( µ Ö) Å Daresbury Laboratory ( ² ±µ É Ö). µ µ - µé ÒÌ Œ - ² µ ɳµ µ²ó µ Ö ³µÐ ÒÌ ÒÎ ² É ²Ó ÒÌ É ³ Ò²µ µ²êî µ ³ µ µ µ ÒÌ Ê²ÓÉ Éµ, Îɵ Ð µ É É Í µ ÉÓ ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö ÊÎ µ ÒÌ Ë Î ± Ì µ- Í µ. Œ ɵ Ò Œ µ± ² Ó µ² Í Ò ÊÎ µ É É ³ ³ Ë ÒÌ µ ² ÉÖÌ ÕÉ Ö ÊÕ ± É Ê µí µ ³ ±. Œ - ɵ Ò Œ É ± Ê Ï µ ³ Ö² Ó ³µ ² µ µí µ ʱ² - Í µ ±µ É Ê ± Ì µ Ì ± ²²Ö Ì. µ²êî Ò Ôɵ µ ² É Ê²ÓÉ ÉÒ µ Ê ² ±µ Ò J. Chem. Phys. [89] É ² Ò ±µ²ó± Ì ±µ Ë Í ÖÌ 2001Ä2002. µ ² µ Ò ±ÉÊ ²Ó µ ÉÓ ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö (±² Î ±µ µ ± ɵ µ µ) ±² ÒÌ - Î Ì ³ÒÌ ÒÌ µ ² É Ë ±, Ì ³, µ²µ ʱ²µ µ µ - É É. µ µ µ Ò ±µéµ Ò É Í É ±µ µ É Ö ²Ó Ï ±É Ò, Ö Ò ³ ³ ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ - ² µ Ö. µ µ ² Ê É µé³ É ÉÓ Ï ÖÕÐ Ö ³ ³ ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö ± Î ³ µë ± ³ Í Ò. ±µ²ó±µ µ ² Ì Ëµ µ µ Ò² Í ²Ó µ µ ÖÐ Ò Î ³ µ ³ - µ µë ± ³³Ê µ²µ. Œ ɵ Ò Œ -³µ ² µ Ö Ê Ï µ - ³ ÖÕÉ Ö ² µ ³ ± ±µ ˵ ³ Í µ ÒÌ µ É ²±µ- ÒÌ ³µ² ±Ê² ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ. Ö µ É ³ É ²Ó Ò³ µ - µ³ Ï Ë µ ± ÊÎ µ³ Î ²µ ± µé µ ÉÓ ³ Œ -³ ɵ µ ± µ²µ Î ± ³ Î ³, µ³ µ, Ê É µ É ÉÓ. µ - µ Ò² µ Ð Ò µ µ Ò ² µ É³Ò Œ ³ ɵ Ò Ì ² Í, Ï - µ±µ ³ Ö ³Ò Ï µ²µ Î ± Ì Î, ÊΠɵ³ ±É É Ö µë Î ± Ì ² µ ˆŸˆ. ² µ µ É. ɵ Ò ²Ê µ±µ É ²Ó Ò ÊÎ µ³ê Í É Ê - ±² ÒÌ ² µ (. Ê ) ³ É ²Ó µ-é Ì Î ±µ µ Î ÒÎ ², ÉÓÖ É, ² ± Ê µ²ö ±µ³ê, ˆ Ÿ ±µ³ê, - Õ ²Õ±µ ÎÊ, ² Õ Œ Í Ê, Õ µ ± Ê µ² Ò ±µ - ʲÓÉ Í, µ³µðó µé Ò³ É Ò³ µ ³³ Ò³ µ Î - ³ ³ µ ³ Ê ³ µé Ê ± ³ ±µ²² µ Í CSD ACC RIKEN Å ˆ ˆŸˆ Å Daresbury Laboratory. µé Î É Î µ µ Œ, µ ±É 1813p, ˆ, É ²µ 1 ˆ Œ ˆ Š Ÿ ²Ö µ ³ µµ Ð Ö³ ³ Ê µí µ ³ ( Î ³ Î - ɵ³ ÒÌ ±µµ É, ±µ µ É, ² Ê Ì ÒÌ) ²Ö ± µ -

33 504 Œ.. ˆ. ÍÒ (node) µ ̵ ³µ Ê É µ ÉÓ Ê ±Ê, ɵ ÉÓ Î Ö ±µµ - É Éµ³µ ( ² ±µ µ É É..) Ò² ÕÉ Ö ² ³ ÕÉ Ö µ - É µ³ ÉÊ ²Ó µ µ ÊË ²Ö µ Ö ²Ó Ï Ì ÒÎ ². iatm1 = (idnode*natms)/mxnode + 1 iatm2 = ((idnode+1)*natms)/mxnode j=0 do i=iatm1,iatm2 buffer(j+1)=xxx(i) buffer(j+2)=yyy(i) buffer(j+3)=zzz(i) j=j+3 enddo ± Î É µ² µ µ µ µ ³ ² Ö Ê ± µ µé- ²Ó Ò³ ÒÎ ² É ²Ó Ò³ Í ³ (nodes) ³ ² ÊÕÐÊÕ Ì ³Ê: c Ï Ò Í ±² ɵ³ ³ ii=0 do i=idnode+1,natms,mxnode ii=ii+1 c Î É ³ ɵ³ ÒÌ ÉµÖ do k=1,lentry(ii) j=list(ii,k) xdf(k)=xxx(i)-xxx(j) ydf(k)=yyy(i)-yyy(j) zdf(k)=zzz(i)-zzz(j)... enddo... c Î É ³ ɵ³ ÒÌ ²... enddo ²µ 2 ƒœ ˆ ˆ Š ˆ ƒ ŒŒ ƒ ˆ Œ Ÿ Ÿ Šˆ ² µ ɳ Ö Ò ÖÎ ±, ³, ̵ Ö Œ -±µ Ë Ê Í Ö É Ö ±µ Î µ Î ²µ ÖÎ ±, ³µ É Î É Í µ Ê ± É Ö µ ³ µ É É ( ²Ö µ²óï Ì É ³ Ôɵ É Ê µ ÒÎ ² É ²Ó µ ɵα Ö), ɵ²Ó±µ ² Ì ± µ Ò µ ÖÎ ± ² Ï Ì ÖÎ ±- µ. ² ̵ µ µ ³³ ³Ò ³ ³ do i = 1, natms... do ic = 1, ncells... enddo... enddo

34 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 505 ɵ ±Éµ µ Ö Ö µ ʳ É, Îɵ ² Ò ±Éµ ( Ê Ò Í ±² do Î ²µ³ ɵ³µ ) Ò² ÊÉ ³ ³ ɵ ±µ µé±µ µ ±Éµ µ Î ²Ê ÖÎ ±: do ic = 1, ncells maxj=max(maxj, numatm(ic)) enddo... do j = 1, maxj... do i = 1, natms... enddo... enddo ²µ 3 ƒœ ˆ ˆ Š ˆ ƒ ŒŒ, ˆ œ ˆ Œ ƒ Šˆ ŒŒ ˆ Ä Š Ì ³ Ë ³ É Ìµ µ ±µ³ ÓÕÉ µ µ ³³Ò ³ É do i = 1, natms do ith3 = 1, order do ith2 = 1, order do ith1 = 1, order Q(i, ith1, ith2, ith3) =... enddo enddo enddo enddo B ±Éµ µ Ö Ö µ µ Ë ³ É ³ É do ith3 = 1, order do ith2 = 1, order do ith1 = 1, order do i = 1, natms ind(i) =... enddo do i = 1, natms Q(ind(i), ith1, ith2, ith3) =... enddo enddo enddo enddo Š ± ³, ±Éµ µ µ µ ³³ ³Ò ² Ò ±Éµ (Í ±² µ Î ²Ê ɵ³µ natms) ̵ É Ö ÊÉ.

35 506 Œ.. ˆ. ²µ 4 Œ µ ³ µ µ µ ÒÌ ³ É µ Œ -³µ ² µ Ö, µ²ó µ- ÒÌ µ É ² ÒÌ Ó É Éµ ÒÌ Î Éµ. ˆ ² µ ² ± É µ µ É ±² (. 11) µ µ ²µ Ó µ µ ³µ- ² µ Ö É ³Ò 1080 ɵ³µ. µ Œ - Πɵ µ²ó- µ ² Ó ÊÌ- É ÌÎ É Î Ò µé Í ²Ò ³µ É Ö. ˆ ÊÎ µ- µ ÒÌ É ³ ³ É µ ±² µ Î [1]. É ². 1 Ò Î Ö ³ É µ, µ²ó µ ÒÌ ³µ ² µ. ² Í 1 Œµ² ±Ê² NaK nummols = 120; atoms = 2, Na +,K Œµ² ±Ê² Si nummols = 240; atoms = 1, Si Œµ² ±Ê² O 2 nummols = 600; atoms = 1, O ³ ÉÊ, K 1000 µ ³, c 0,001 Ê µ Ö - - ²Ó µ ÒÌ ², A 12,03 α, ³ É Ìµ ³µ É 0,26437 ³ ²Ö NVE Ta ² Í 2 ²µ ɵ³µ Al ³ ÉÊ, K 300 µ ³, 0,005 Ê µ Ö - - ²Ó µ ÒÌ ², A 7,5 ³ ²Ö NVT Evans ³ É Ò µé Í ² Ä ±² m 6 n 7 ε, Ô 0, C 16,399 a 4,05 Œµ ² µ ³ É ²² Î ±µ µ ²Õ³ Ö (. 12) Ò²µ Ò µ² µ µ³µðóõ ³ µ µî É Î µ µ µé Í ² Ä ±² É ² Ä Éɵ. ɵ Ò Î ÉÒ µ µ ² Ó ²Ö É ³Ò ɵ³µ Al. µ Ò ³ É Ò Î Éµ Ò É ². 2. ʲÓÉ ÉÒ ÔÉ Ì Î Éµ Ò² ²Ó Ï ³ µ²ó µ Ò ²Ö ² µ Ö µí µ - ³µ É Ö ±² É µ µ Ì µ ÉÓÕ.

36 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ 507 Œµ ² µ ³ ± ³µ É Ö ³µ² ±Ê²Ò ² µ³ Í µ- µ (. 13) µ µ ²µ Ó µ²ó µ ³ ² µ ɳ SHAKE ɵΠµ ÉÓÕ Œµ² ±Ê² ² µ³ Í µ ɵ É 168 ɵ³µ C, H, N, O. µ Ö ³µ ² µ ² Ó É ³µ 1223 ³µ² ±Ê² µ Ò. ³ Î ± Ö Ò² ³ Ò ±µ ³ ɵ³ ³ ³µ² ±Ê² ² µ³ Í. µ, ³± Ì ³µ ² SPC, É ²Ö² Ó É Ì Éµ Ò³ ɱ ³ É ²µ³, É ± Îɵ µ Ð ±µ² Î É µ ɵ³µ µ µ Ò ³µ ² µ Ö²µ Ó Î É Ì µ²ó µ ² Ó ±µ µé±µ É ÊÕÐ ² - µ µ ± ²Ó- µ É ÊÕÐ ±Ê²µ µ ± µé Í ²Ò. Ta ² Í 3 Œµ² ±Ê² ² µ³ Í nummols = 1; atoms = 168, C, H, N, O 168 Œµ² ±Ê² µ Ò (SPC) nummols = 1223; atoms = 3, O, H, H 3669 ³ ÉÊ, K 310 µ ³, c 0,002 Ê µ Ö - - ²Ó µ ÒÌ ², A 12,00 ³ ²Ö NVT Hoover ³ É Ìµ ³µ É ² µ ɳ SHAKE 10 8 É ². 3 É ² Ò Î Ö µ µ ÒÌ ³ É µ, µ²ó µ ÒÌ ³µ ² µ. É ². 4 5 Ò ³ Ò Ò Î Ê²ÓÉ Éµ, µ²êî ÒÌ µ³µðóõ ± É Gaussian. µ ³³ Gaussian µ²ó Ê É µ µ Î Ö, ÖÉÒ ³µ µ Ë [50]. T ² Í 4 Standard orientation: Center Atomic Atomic Coordinates, A Number Number Type X Y Z , , , , , , , , , , , , , , , Rotational constants (GHZ): 158, , , Isotopes: C-12,H-1,H-1,H-1,H-1 Standard basis: 6-31G(d) (6D, 7F) É ². 4 É ² Ò ±µµp ÉÒ Éµ³µ Ê ² µ µ µ µ ³µ² - ±Ê² ³ É (CH 4 ), µ²êî Ò µ³µðóõ µ Î µ µ ³ ɵ É Ä

37 508 Œ.. ˆ. Ta ² Í 5 Stoichiometry C6H11(1+) Framework group C1[X(C6H11)] Deg. of freedom 45 Full point group C1 NOp 1 Largest Abelian subgroup C1 NOp 1 Largest concise Abelian subgroup C1 NOp 1 Standard orientation: Center Atomic Atomic Coordinates, A Number Number Type X Y Z , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , Rotational constants (GHZ): 4, , , µ± (RHF 6-31G(d)). É ². 5 ±µ Ë Ê Í Ö ³µ² ±Ê²Ò Í ±²µ- ± (C 6 H 11 ). ˆ µ²ó µ ² Ó µ± ³ Í Ö. ²µ 5 ˆ µ ³ ± ɱ µ µ µ µ ÒÌ É ÒÌ µ ÖÏ Ó - ɵ ˆ É É, ³µ µ É µ² ÊÕ Ëµ ³ Í Õ µ É Ì ² ÒÌ ±É Ì ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö. Šµ Î µ, ² Ê É ³ ÉÓ Ê, Îɵ µ² µ µ Ì Ê µ, µ ÉÊ ÒÌ Î ²µ ²Ó ÊÕ ÉÓ, µ Ö- Ð ÒÌ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± Ö Ò³ µ µ ³, ÊÐ É µ Ò ²µ Ò ³ Ò µ µ µ µ. ˆ É É- Ê Ò µ µ µ µ² Ò ²Ö µ É Ö µ µ ² Ö - ± ɵ ÊÎ ÒÌ ±² ÒÌ µ ³³, µ²ó Ê ³ÒÌ ²Ö ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö, É ± ²Ö µ²êî Ö Ëµ ³ Í µ ÊÎ ÒÌ µé± Ì, ÊÐ Ì Ö ² Î Ò³ µ Í Ö³. µ µ Ê Ò² Ê µ³ö ÊÉÒ É ± ± ÉÒ, ± ± AMBER, GROMOS, X-PLOR, DL POLY., Ï µ±µ ³ Ö ³Ò µ ³ µ³ ±µ³ ÓÕÉ - µ³ ³µ ² µ ³µ² ±Ê²Ö ÒÌ É ³.

38 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ ³ ÒÌ ± ɵ µ Ð µ µ²ó µ Ö (general purposes program), Î ÒÌ ²Ö Œ -³µ ² µ Ö µ³µ² ±Ê², Ö ²Ö É Ö AMBER, - µé Ò ² µ É ²Ó ±µ Ê µ É Šµ²³ (Peter Kollman) Š ² ˵ ±µ³ Ê É É. ± É AMBER µ µ²ö É É µ ÉÓ ³µ² ±Ê²Ö µ-³ Ì Î ±µ ²µ µ µ² µ µ ÉÓ ³µ ² µ µ- ²µ Î ± Ì É Ê±ÉÊ. POLY/ µ²óï É µ Œ - Πɵ, ÒÌ ÉµÖÐ ³ µ µ, Ò µ² µ µ µ ± É DL POLY, µé µ µ. ³ ɵ³. µ É µ³ (W. Smith and T. R. Forester) Daresbury Laboratory ² ±µ É. ± É DL POLY, ± ± AMBER, Ö ²Ö É Ö ± ɵ³ µ Ð µ µ²ó µ Ö, - Î Ò³ ²Ö Œ - Πɵ ±µ³ ÓÕÉ Ì ²² ²Ó µ- ±Éµ µ Ì É ±- ÉÊ µ. µ µ ÉÓÕ ± É DL POLY Ö ²Ö É Ö ± É DLPROTEIN, É ²Ö- ÕÐ µ µ µ É Í Õ ( Ò µ² ÊÕ ³µ µ Œ ²Î µ É Ë µ Šµ ) ²Ö µ Ö µ²µ Î ± Ì Î Éµ. ³ µ² ³µÐ ÒÌ Ë Î ± Ì ± ɵ, ³ Ö ³ÒÌ ²Ö ³µ - ɵ ʲÓÉ Éµ Œ -³µ ² µ Ö ²Ó µ³ ³, Ö ²Ö É Ö - ± É MOLMOL, É ± µ µ µ µ É Ö ³Ò ²Ö ² µ É ²Ó ± Ì Í - ². ± É MOLMOL µ É ²Ö É Ï µ± µ ³µ µ É ²Ö Ê ² - Í É Ì³ µ µ É É µ É Ê±ÉÊ Ò µ ÉÒÌ ²µ ÒÌ ³µ² ±Ê², É ± É ³ Í. ²Ö µ²êî Ö Ëµ ³ Í µ É Ì³ µ É Ê±ÉÊ ²±µ µ² µ Ï - Ò³ Ö ²ÖÕÉ Ö c É ³ GENBANK Protein data bank ( µ ³Ò ³ Ê µ µ ±µ²² µ Í ³ µ Ì É ² µ É ²Ó ± Ì Í É µ. ˆ³ ÕÉ Ö µ µ³ Ò Ò ÒÌ Ö ±² ÒÌ ± ɵ, Í ²Ó µ µ - É µ ÒÌ ² µ ² µ É ²Ó µ É Š ²±µ ² Î ÒÌ µ - ³µ, µé ±É µ Î ²µ ±. Ò ÒÌ, ̵ ÖÐ Ö GENBANK PDB, µ É Ëµ ³ Í Õ µ Î µ ɵ Î µ É Ê±ÉÊ µ³µ ² Î ÒÌ µ ³µ ( ³., ³, ɳ É ³, Îɵ ³± Ì NIH/NIEHS µ ³ ɵ µ (X. X. T.) µ µ ² Ó µéò µ ³ Õ ³ ɵ µ Œ -³µ ² µ Ö ± µ Õ µ²µ Î - ± Ì É ³. ʲÓÉ ÉÒ ÔÉ Ì µé Î É Î µ µ Ê ² ±µ Ò

39 510 Œ.. ˆ. É ± É ²²µ Ë Î ± Ì ÒÌ Š ³ µ É Ë Î - ± ± É ²Ö ² ± É ²²µ Ë Î ± Ì ÒÌ Free crystal visualization software, É ± µ µ µ µ É Ö ³Ò ˆ É É. muilu/gbuilder ɵ ± É Ö Ë Î ± Ì ± ɵ, Î ÒÌ ²Ö Ê ² Í µ- É É µ É Ê±ÉÊ Ò É Î ± Ì µ ² µ É ²Ó µ É, µé³ É ³ ± É Genome Builder, µ ÉÊ Ò ²µ Ö Java. µ ³³ Gaussian 98 ²Ö ²² ²Ó µ- ±Éµ ÒÌ ÒÎ ² ³ ɵ ³ ab initio ÒÎ ² ± ɵ µ Ì ³. µ ³³ HyperChem ²Ö µ Ö Ì ³ Î ± Ì Î Éµ ³ ɵ ³ ± - ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ±, µ É Ö ³ Ö ±µ³ Hypercube Inc.. Œ É ²Ò µ ³ Õ ³ ɵ µ ³µ² ±Ê²Ö µ µ ³µ ² µ Ö ± µ - Õ µ ÒÌ ² ± É (drug design) ³µ µ É É Ñ µ µ Í - É ÒÎ ² É ²Ó µ µ²µ µ ˵ ³ É ± (. ÊÐ µ). ± É µ É ³µ É Í µ Ò ² Î ÒÌ µ ³³ ³µ² ±Ê²Ö - µ ³ ± ± ɵ µ Ì ³. Í ² µ Ò ±² É MDGRAPE-2 Ö ²Ö É Ö µ µ µ Î ÉÓÕ ÒÎ - ² É ²Ó µ µ ±µ³ ² ± MDM (molecular dynamics machine). ±µ Ö µ - µ É ²Ó µ ÉÓ ŒDŒ µ É ²Ö É 75 Tops. unixinfo/welcome.html Ê ±µ³ ÓÕÉ Ò Í É Ñ µ µ É ÉÊÉ Ö ÒÌ ² µ, Ò² µ²êî Î ÉÓ Ê²ÓÉ Éµ, É ² ÒÌ µ³ µ µ. ˆ Š ˆ 1. Allen M. P., Tildesley D. J. Computer simulation of liquids. Oxford: Clarendon Press, ². Š., ƒ ͵. ƒ., µ²ó.. ² µ ³µ ² µ Ö ² µ µ² ³ µ Í µî± // µ±² T. 220, Ò Ä Ó±µ..,. Œ. Œ ɵ ³µ² ±Ê²Ö µ ³ ± É É É Î ±µ Ë ± // T. 125, Ò. 3. C. 409Ä448.

40 Œ Œ Š Ÿ ˆ ŒˆŠˆ Stillinger F. H., Weber Th. A. Computer simulation of local order in condensed phases of silicon // Phys. Rev. B V. 31, No. 8. P. 5262Ä Ihara S., Itoh S., Kitakami J. Mechanisms of cluster implantation in silicon: A molecular dynamic study // Phys. Rev. B V. 58, No. 16. P Ä Cheng H.-P. Cluster-surface collisions: Characteristics of Xe 55 -andc 20 -Si[111] surface bombardment // J. Chem. Phys V. 111, No. 16. P. 7583Ä Qi L., Young W. L., Sinnott S. B. Effect of surface reactivity on the nucleation of hydrocarbon thin ˇlm through molecular-cluster beam deposition // Surf. Sci V P Narumi T. et al. Molecular dynamics machine: Special-purpose computer for molecular dynamics simulations // Molec. Simulation V. 21. P Pan Zh. Molecular dynamics simulation of slow gold clusters impacting on gold // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B V. 66, No. 3. P. 325Ä Qi L., Sinnott S. B. Effect of cluster size on the reactivity of organic molecular clusters: Atomistic simulations // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B V. 140, No. 1Ä2. P. 39Ä Dapprich S. et al. A new ONIOM implementation in Gaussian 98. Part I: The calculation of energies, gradients, vibrational frequencies and electric ˇeld derivatives // J. Molec. Struct V. 461/462. P. 1Ä Alder B. J., Wainwright T. E. Transport processes in statistical mechanics / Ed. I. Prigogine. N. Y., Qi L., Young W. L., Sinnott S. B. Polymerization via cluster Å solid surface impacts: molecular dynamics simulations // J. Phys. Chem. B V P Stinett J. A., Madix J. Molecular adsorption of alkanes on platinium surfaces: a preditive theoretical model // J. Chem. Phys V. 105, No. 4. P. 1609Ä Smith W., Forester T. R. Parallel macromolecular simulations and the replicated data strategy I. Computation of atomic forces // Comp. Phys. Commun V. 79. P. 52Ä62; see also POLY. 16. Ê ±.., µ²é. ˆ., ²µ ÉÓ.. ɵ³- ɵ³ Ò µé Í ²Ó Ò ËÊ ±Í ²Ö ±µ ˵ ³ Í µ ÒÌ Î Éµ ʱ² µ ÒÌ ± ²µÉ // Œµ² ±Ê². µ²µ Ö T. 14, Ò. 5. C. 1116Ä Lewis J. P., Sankey O. F. Geometry and energetics of DNA basepairs and triplets from ˇrst principles quantum molecular relaxations // Biophis. J V. 69. P. 1068Ä Alfonso D. R., Ulloa S. E., Brenner D. W. Hydrocarbon adsorption on a diamond (100) stepped surface // Phys. Rev. B V. 49, No. 7. P. 4948Ä Brenner D. W. Empirical potential for hydrocarbons for use in simulating the chemical vapor deposition of diamond ˇlms // Phys. Rev. B V. 42, No. 15. P. 9458Ä Jorgensen W. L. et al. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water // J. Chem. Phys V. 79, No. 2. P. 926Ä Darden T., York D., Pedersen L. G. Particle mesh Ewald: An N log N method for Ewald sums of large systems // J. Chem. Phys V. 98. P Ä Essmann U. et al. A smooth particle mesh Ewald method // J. Chem. Phys V P. 8577Ä Ewald P. Die berechnung und elektrostatischer gitterpotentiale // Ann. Phys V. 64. P. 253Ä Narumi T. et al. 46 Tops special-purpose computer for molecular dynamics simulations: WINE-2 // Proc. of the 5th Intern. Conf. on Signal Processing. Beijing, P. 575Ä582.