分子动力学模拟艺术：入门与实践教程

《分子动力学模拟的艺术》是一本深入探讨分子动力学这一强大技术的专著，它聚焦于原子尺度下物质研究中的经典多体问题。鉴于当前没有其他方法能以如此详尽的细节处理这一广泛范围的问题，分子动力学方法在纯粹和应用研究中已不可或缺。本书旨在为初学者提供入门教程，同时也为经验丰富的从业者提供参考手册。 该书以一系列案例研究的形式组织，逐步引导读者从问题设定、开发必要的软件，到最后实际运用程序进行测量。第二版经过大幅修订和扩展，新增了大量内容，并且案例研究中使用的软件代码已完全更新。作者Dennis Rapaport拥有墨尔本大学物理学学士和硕士学位，他的专业知识使得本书内容既有理论深度又易于理解。 书中详述了分子动力学的核心原理，包括如何运用牛顿运动定律来模拟原子和分子间的相互作用，如力场模型（如Lennard-Jones势能）的应用，以及如何构建潜在能面。学习者将了解到如何通过分子动力学模拟来模拟分子结构的演变、化学反应、相变、凝聚态物理等多个领域的现象。 此外，章节还涵盖了模拟算法，如Verlet积分法、分子力学（MM）、分子动力学模拟的并行计算技术、以及如何处理温度控制、压力平衡和时间步长的选择等关键参数。书中可能还会讨论如何验证模拟结果的准确性，例如通过与实验数据比较或使用基准系统。 在编写过程中，作者强调了代码实现的重要性，因此书中不仅包含了理论分析，还包括实用的编程示例，使读者能够亲手实践，提升技能。此外，书中还可能涉及一些现代工具和软件包，如GROMACS、LAMMPS或NAMD，这些是进行大规模分子动力学模拟的标准平台。 《分子动力学模拟的艺术》是分子科学研究者和学生不可或缺的参考资料，无论你是初次接触这个领域的探索者，还是希望深化理解的专家，都能从中获益良多。它通过实例驱动的方式，展示了分子动力学技术的魅力与实用性，让读者能够掌握这一前沿科技并应用于实际科研项目。