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On the centre of mass velocity in molecular dynamics simulations

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Abstract:

Realizamos simulaciones de dinámica molecular en fluidos a condiciones supercríticas para analizar el efecto que la velocidad del centro de masa (VCM) del sistema tiene sobre la temperatura y la estabilidad de fases. Escalamiento estándar de velocidades y cadenas de Nosé-Hoover son usados como métodos de termostato para realizar simulaciones en modelos de potencial de pozo cuadrado, Lennard-Jones y el modelo primitivo suave. Remover la VCM al inicio o durante la simulación no es requerido para que el termostato de cadenas de Nosé-Hoover mantenga la temperatura correcta del sistema, sin embargo es fundamental mantener nula la VCM cuando se usa el esquema tradicional de escalamiento de velocidades. Se muestra que si la VCM es removida sólo al inicio de la simulación las temperaturas interna y externa no son iguales para tiempos de simulación muy grandes y el sistema se solidifica. La temperatura y las propiedades físicas obtenidas usando el método de cadenas de Nosé-Hoover son iguales a aquellas obtenidas usando escalamiento de velocidades donde se remueve la VCM durante la simulación.

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