Transportní koeficienty z Einsteinových-Helfandových vztahů pomocí standardní a isoenergetické disipativní částicové dynamiky

Ukázali jsme, že navzdory obecnému přesvědčení jsou standardní Einsteinovy-Helfandovy (EH) vzorce platné pro vyhodnocení transportních koeficientů systémů obsahujících disipativní a náhodné síly za předpokladu, že pro tyto mezoskopické systémy jsou: (i) splněny příslušné zákony zachování a (ii) pravděpodobnosti přechodu splňují princip detailní rovnováhy. Příkladem takových mesoskopických metod jsou například disipativní dynamika částic (DPD) a isoenergetické metody DPD (DPDE). Pro ověření tohoto tvrzení jsme odvodili mezoskopický tvar tepelného toku pro metodu DPDE, vhodný pro výpočet tepelné vodivosti pomocí EH vztahů. Porovnali jsme EH metodu s nerovnovážnými simulacemi pro různé scénáře, včetně vícečásticových potenciálů, a ve všech případech jsme zjistili vynikající shodu. EH vztahy jsou platné zejména pro systémy s potenciály závislými na hustotě a teplotě, jako je nedávno vyvinutá zobecněná metoda DPDE (GenDPDE) [Avalos et al., Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 24891, 2019].

• C. Malaspina, M. Lísal, J. P. Larentzos, J. K. Brennan, A. D. Mackie, J. Bonet Avalos, Transport coefficients from Einstein-Helfand relations using standard and energy-conserving dissipative particle dynamics methods, Phys. Chem. Chem. Phys. 25, 12025-12040, 2023. DOI