Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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CP: Chemische Physik

CP 23: Dynamik molekularer Systeme

CP 23.5: Vortrag

Donnerstag, 25. März 1999, 10:45–11:00, Phy

Propagation von Normalmoden in Flüssigkeiten — •Michael Buchner und Nicolai Krämer — Dr. M. Buchner, Phys.Chem. I, Fak.f.Chemie, Univ. Bielefeld, Postfach 100131, 33501 Bielefeld

Molekulardynamische Simulationen sind eine Standardmethode zur Untersuchung der molekularen Dynamik in Flüssigkeiten. Die erhaltenen Trajektorien sind jedoch nur schwer bezüglich des Zusammenhangs zwischen molekularer Struktur und Dynamik analysierbar.

Die instantane Normalmoden(INM)-Analyse beruht auf einem Phononenbild für Flüssigkeiten [1,2] und erlaubt approximative Aussagen über den Verlauf von Korrelationsfunktionen (CF) [3] und, über die zugehörigen reellen und imaginären Frequenzen, die Analyse der Dynamik in oszillative und diffusive Beiträge. Die kurze Lebensdauer der INM wird jedoch nicht berücksichtigt.

In diesem Beitrag wird die Normalmodenpropagation(NMP) als Weiterentwicklung der INM-Analyse vorgestellt. Geschwindigkeits- und Fluß- CF werden für eine Reihe von Referenzsystemen exakt reproduziert. Beispielhaft werden drei Problemstellungen der Flüssigkeitsdynamik im Rahmen einer Unterraumanalyse bearbeitet:
- Das Spektrum der Geschwindigkeits-CF wird modellfrei in einen diffusiven und einen oszillativen Beitrag zerlegt.
- Transversale Fluß-CF werden durch diffusive Bewegungen dominiert.
- In unterkühlten Flüssigkeiten ist die Lebensdauer des diffusiven Unterraums deutlich verringert.

[1] Stratt, Acc.Chem.Res. 28 (1995) 201

[2] Keyes, J.Phys.Chem.A 101 (1997) 2921

[3] Buchner, Ladanyi, Stratt, J.Chem.Phys. 97 (1992) 8522

[4] Krämer, Buchner, Dorfmüller, J.Chem.Phys. 109 (1998) 1912