ソフトのダウンロードと説明

ダウンロード

ソフトのダウンロードは学内限定です。

ソフトの概要

  • 分子動力学(MD)シミュレーションで得られる時々刻々のアルゴンの位置を表示しているので、 現実には直接観測することの難しい、原子の動きを観察することができる。
  • シミュレーション実行中に温度や圧力を変更できるので、 固液相転移や気液相転移などにおいて原子がどのように振る舞うのかを調べることができる。
  • 粒子間相互作用を変更できるので、相互作用が物性にどう影響するかを調べることができる。

ソフトの使用方法

シミュレーションの実行はスペースキーを押すか「実行()」で実行できる。

各メニューやダイアログによりシミュレーションの実行条件を変更することができるので、 詳しい説明は下記を参照のこと。

各メニューの説明

メニューの構成は

となっている。以下に各メニューの内容と説明を記す。


シミュレーション説明
実行シミュレーションの開始
一時停止シミュレーションの一時停止
停止シミュレーションの停止/リセット
終了プログラムの終了

システム説明
粒子数減少粒子数を減らす
粒子数増加粒子数を増やす
シミュ レーション詳細設定シミュレーション実行条件の詳細設定

状態設定説明
理想気体相互作用無し(理想気体)
ソフトコアソフトコア相互作用
レナードジョーンズレナードジョーンズ相互作用
NVE粒子数、体積、エネルギー一定
NVT粒子数、体積、温度一定
NPT粒子数、圧力、温度一定
温度調節速度スケーリングによる温度調節 ON/OFF

コントロール説明
シミュレーションスピードシミュレーションと表示の比率設定
温度・圧力設定温度・圧力の設定
速度再設定粒子の速度を再設定する

設定説明
シミュレーションの情報表示各ステップの時間、温度、圧力等の表示 ON/OFF
表示位置設定粒子の表示を左右に動かす
全ての設定を規定値に戻すプログラムの設定を初期化

グラフ説明
グラフデータクリアグラフデータの初期化
グラフの変更グラフの表示/非表示、位置設定のON/OFF
全エネルギー全エネルギーグラフのON/OFF
温度温度グラフのON/OFF
体積体積グラフのON/OFF
圧力圧力グラフのON/OFF
P-V図圧力(P)-体積(V)グラフのON/OFF
ハミルトニアンハミルトニアングラフのON/OFF
log P-density圧力(P)-密度の対数グラフのON/OFF
log P-T圧力(P)-温度(T)の対数グラフのON/OFF

各ダイアログの説明

シミュレーション詳細設定()、 ミュレーションスピード()、 温度・圧力設定() はダイアログを用いて設定を行うので以下にその説明を記す。

シミュレーション詳細設定

ステップ
  • シミュレーションステップ数
    「シミュレーション一時停止」にチェックを入れると設定値でシミュレーションが一時停止状態になる。
  • 温度調節
    「温度調節」にチェックを入れるとNVEシミュレーションのとき速度スケーリングによる温度調節を行うようになる。
    「最大ステップ数」にチェックを入れると設定値のステップ数以降は温度調節を行わなくなる。
    「ステップ間隔」で何ステップ毎に温度調節を行うかを設定する。
パラメータ

LJポテンシャルのパラメータσ、ε及び粒子の質量の設定。

  • 粒子の大きさを表すLJのσはs(単位はÅ)で設定する。
  • 相互作用の強さを大きさを表すLJのεはT(単位はK)で設定する。
  • 粒子の質量はArの質量との相対値m'で設定する。
システムサイズ
  • 粒子数
    面心立方格子(FCC)の単位格子のx, y, z方向の数で粒子数を設定する。 FCCの単位格子には粒子が4つ入るので粒子数はそれぞれの数の積×4となる。
    「立方体」にチェックが入っているときはそれぞれの数が連動して変化する。
  • 数密度
    LJのσを単位とした数密度(σ3の立方体に入る粒子数)の設定。

シミュレーションスピード

表示の更新をシミュレーションの何ステップ毎に行うかの設定。
例えばこの値が10のときはシミュレーションの10ステップ毎に粒子表示を更新する。
値が小さいときは表示の時間間隔が細かくなり粒子がゆっくり動いているように見える。 逆に値が大きいときは表示間隔が大きくなるので粒子の動きは速く見えるようになり、 大きすぎると表示が飛び飛びになる。

温度・圧力設定

  • 温度設定
    シミュレーションの設定温度。
  • 圧力設定
    NPTシミュレーションの時の設定圧力。

右クリックメニューの説明

シミュレーションの情報が数値で表示される領域で右クリックすると以下のメニューが表示される。

  • 全て選択
    表示されている全ての数値を選択
  • コピー
    選択されている数値をクリップボードにコピー
  • 名前をつけて保存
    表示されている全ての数値をファイルに保存