Simulations de dynamique moléculaire classique

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Description

Cette séance de cours présente les champs de force classiques et les simulations de dynamique moléculaire, en se concentrant sur la propagation des positions atomiques dans le temps. Il couvre le programme ToyMD, la dynamique moléculaire du gaz CO2 et l'approximation classique pour décrire les propriétés supramoléculaires. Les sujets abordés comprennent les interactions intramoléculaires et intermoléculaires, le champ de force atomique et l'échantillonnage d'ensembles spécifiques. La séance de cours traite également du potentiel de Lennard-Jones, du paramétrage du champ de force et de la fonction de distribution radiale de la paire. Les exercices pratiques consistent à exécuter des simulations MD dans l'ensemble NVT, à étudier les champs de force et à visualiser les fonctions de distribution radiale.

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Séances de cours associées (31)

Explore les simulations de dynamique moléculaire sous des contraintes holonomiques, en se concentrant sur l'intégration numérique et la formulation d'algorithmes.

Couvre la définition et les propriétés du plasma, y compris l'ionisation et les effets collectifs.

Couvre la théorie et les aspects pratiques des simulations de Monte Carlo en dynamique moléculaire, y compris les moyennes d'ensemble et l'algorithme Metropolis.

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Couvre la distribution de Boltzmann en thermodynamique statistique, en se concentrant sur le système oscillateur harmonique et en analysant l'occupation de l'état avec des températures variables.

Concepts associés (103)

Dynamique moléculaire

La dynamique moléculaire est une technique de simulation numérique permettant de modéliser l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Elle est particulièrement utilisée en sciences des matériaux et pour l'étude des molécules organiques, des protéines, de la matière molle et des macromolécules. En pratique, la dynamique moléculaire consiste à simuler le mouvement d'un ensemble de quelques dizaines à quelques milliers de particules dans un certain environnement (température, pression, champ électromagnétique, conditions aux limites.

Champ de force (chimie)

vignette|Un champ de force peut par exemple être utilisé afin de minimiser l'énergie d'étirement de cette molécule d'éthane. Dans le cadre de la mécanique moléculaire, un champ de force est un ensemble de potentiels et de paramètres permettant de décrire la structure de l'énergie potentielle d'un système de particules (typiquement, des atomes, mais non exclusivement). L'usage de l'expression champ de force en chimie et biologie numériques diffère ainsi de celui de la physique, où il indique en général un gradient négatif d'un potentiel scalaire.

Force électromagnétique

vignette|Force de Lorentz agissant sur des particules chargées se déplaçant rapidement dans une chambre à bulles. Les trajectoires de charge positive et négative se courbent dans des directions opposées.La force électromagnétique ou force de Lorentz est la force subie par une particule chargée dans un champ électromagnétique. C'est la principale manifestation de l'interaction électromagnétique. Cette force, appliquée dans diverses situations, induit l'ensemble des interactions électriques et magnétiques observées ; elle est de ce fait principalement étudiée en physique et en chimie.

Comparison of force-field implementations

This is a table of notable computer programs implementing molecular mechanics force fields.

Modélisation moléculaire

thumb|Animation d'un modèle compact d'ADN en forme B|327x327px|alt=Modèle de l'ADN en forme B La modélisation moléculaire est un ensemble de techniques pour modéliser ou simuler le comportement de molécules. Elle est utilisée pour reconstruire la structure tridimensionnelle de molécules, en particulier en biologie structurale, à partir de données expérimentales comme la cristallographie aux rayons X. Elle permet aussi de simuler le comportement dynamique des molécules et leur mouvements internes.