粒子に働く力

(違い)
$\left\{ \begin{tabular}{l} \textbf{短距離力} \qquad LJポテンシャルによる力... ...\\ \hspace{8.1cm}イメージセルからの寄与も計算する。 \end{tabular} \right.$

(1)

（周期境界条件を考えない場合）
$N$ 粒子系では力の計算を作用・反作用の法則を用いても $\frac{1}{2}N(N-1)$ 回 計算する必要がある。$N^2$ に比例する計算回数を要する。

(2)

短距離力にカットオフ半径$r_{c}$ を導入する。
計算量は $\rightarrow NM$ に比例 ここで、$M$ :カットオフ半径$r_{c}$ 内に 存在する粒子数。

(3)

粒子登録法
各粒子毎に相互作用する原子を登録しておき、 その粒子間のみ力の計算を行う。MDの10ステップや100ステップ毎に登録データを 更新する。各ステップで粒子は大きく移動しないことを仮定している。

(4)

クーロン力の計算
各粒子が電荷をもつモデルを考えた場合は、クーロン力を計算する必要がある。 クーロン力は長距離まで強い力を及ぼすから、イメージセルからの力を 単純なカットオフ半径を導入した方法で計算しても計算精度が非常に悪い。 クーロン力の計算では、通常エワルドの方法に代表される工夫した方法が 用いられる。 (興味がある諸君は、http://cphys.s.kanazawa-u.ac.jp/~oda/jj-kougi/ を参照のこと。 )