Vízmodellek összehasonlítása szerkezeti információtartalom szempontjából
A víz a minket körülvevő legkézenfekvőbb anyag, számos meglepő tulajdonsággal. A víz elméleti kutatása során még nem sikerült olyan modellt alkotni, mely a kísérletileg ismert jellemzőit pontosan képes lenne reprodukálni. Molekuláris dinamikai szimulációkhoz több mint 50 kölcsönhatási potenciálmodell jelent meg az elmúlt évtizedekben, melyek egy vagy több specifikus célt figyelembe véve készültek. Kutatásom célja ezen modellek megvizsgálása, összehasonlítása volt, szerkezeti információ szempontjából. Munkám során klasszikus molekuláris dinamikai szimulációkat készítettem 2-4 ezer vízmolekulából álló rendszereken. Számos különböző Lennard-Jones típusú effektív párpotenciált vizsgáltam meg. A kapott részecskekonfigurációkból meghatároztam a parciális radiális eloszlásfüggvényeket. Ezekből (neutron és röntgendiffrakciós) szerkezeti függvényeket számítottam ki, melyeket az irodalomban megtalálható kísérleti görbékkel vetettem össze. A vizsgált modellek között mind friss, mind régebben megjelent, de máig népszerű potenciálok szerepeltek. Megállapítottam, hogy a szerkezet leírását tekintve nem fedezhető fel egyértelmű javuló tendencia. Az újabb modellek közül a TIP5P-2018 (Khalak, Baumeier, & Karttunen, 2018, J. Chem. Phys., 149, 224507) szerepelt legjobban, mely körülbelül hasonló pontossággal adja meg a szerkezetet, mint a már 18 éves TIP4P-2005-ös (Abascal & Vega, 2005, J. Chem. Phys., 123, 234505) modell.
