冷速压力对玻璃化温度和径向分布函数的作用

采用分子动力学的模拟方法计算了水在依次降温,中间充分弛豫的降温过程以及同时对直接降温到某个温度,未足够弛豫的过程的径向分布函数(radial distribution function,RDF)曲线。在依次冷却方式下,选取了5种压力以研究压力对玻璃化温度和径向分布函数的影响;在每个温度段选取了5种冷速以研究依次冷却方式下不同温度段的冷速对径向分布函数的影响。同时对两种降温方式的结果进行了比较。结果表明:降温均匀,静止的水体系玻璃化温度可以大大提高,同时冷速对其玻璃化温度影响不大;压力对玻璃化温度影响不大;证实影响玻璃化温度的主要因素是传热;不同冷速对体系的RDF有影响,但缩小温差并采取中间温度充分驰豫的方式可减小这种差异。

水玻璃化过程中扰动问题的计算

采用分子动力学计算的手段对水玻璃化过程的扰动问题进行了研究。记录了4个位置的扰动源,分别用在4个扰动方向下把模拟盒降温到指定温度需要的时间步数,同时也计算了由4个位置的扰动源降温后水的结构和能量。结果表明,不同位置的扰动源对降温时间(步数)有影响,不同的扰动方向对扰动时间(步数)也有影响;扰动源降温后的结构有其相似性,同时也有区别,而体系的能量呈现出先相似后区别的特征。由此,可以认为扰动对实际玻璃化的物质有较大的影响,这种情况下的玻璃化温度只能针对特定体系,可以通过扰动的安排来减小这种差异。扰动问题的存在对分子模拟预测玻璃化温度带来的误差也有影响。分子模拟计算出的玻璃化温度是理想的温度。

DMSO溶液玻璃化过程氢键生命期特性

引言 许多液体被冷却到某个特征温度时，就容易结晶，这个温度是熔融温度。这个过程中，首先形成晶核，然后晶体生长，无序的分子排列于是变得高度有序。但是只要超过一定速度降温到另外一个特征温度，液体就能避免结晶，这个特征温度被称为玻璃化温度。随着液体的温度被降到玻璃化温度以下，液体分子还是保留着无序的状态。

DMSO溶液浓度对玻璃化后结构参数的影响

采用分子模拟的手段计算了70%、50%和30%DMSO溶液的密度、RDF、RMSD、DMSO-H2O空间角度关系、氢键数量、键长和键角的分布。计算表明:三种浓度的溶液密度、RDF、RMSD、氢键数量构成表现不同的特征。而三种浓度的溶液的DMSO-H2O空间角度分布具有相似性、取向性和周期性的特点,三种浓度的DMSO分子C-S键长、O-S键长、C-S-C键角、O-S-C键角都有相似的特征:一部分在一个数值段类高斯分布,而一部分集中在一个数值。

DMSO溶液玻璃化过程结构比较

采用分子模拟的手段计算了3种冷却方式对DMSO(二甲基亚砜)溶液的结构的影响。3种冷却方式是依次冷却、直接冷却和两步法冷却。计算表明,采取这3种冷却方式下溶液的密度,径向分布函数(RDF),根均方偏差(RMSD),氢键数量构成以及DMSO分子的键长键角分布表现不同的特征。DMSO溶液的总氢键数目以及DMSO-H2O的空间角位置没有明显变化。DMSO分子的键长和键角具有某种相似性,DMSO-H2O的空间角位置关系也有某种相似性和取向性。