【摘要】 分子力场是分子模拟的基础，是准确计算原子之间的相互作用，包括组成同一分子的原子之间的成键相互作用，和不同分子间的范德华相互作用，有的分子间还有氢键相互作用。

分子力场是分子模拟的基础，是准确计算原子之间的相互作用，包括组成同一分子的原子之间的成键相互作用，和不同分子间的范德华相互作用，有的分子间还有氢键相互作用。描述原子间的这些相互作用，有两种方式，一个是通过量子化学计算，另外一种方式就是采用分子力场计算。

 

分子力场计算等级介于第一原理计算和经典分子动力学之间,是一种半经验的算法,在 MS 中Forcesite 就是这种算法的模块。与经典分子动力学相比，半经验算法准确性似乎更好一些，因为半经验算法中原子之间相互作用能参数是通过严格的第一原理计算得到的，可能采用的是 Hartree-Fock 的波函数算法，也可能是基于 DFT 的算法。在经典分子动力学模拟中采用的一般是各项同性的对势函数，比如Lennard-Jones 势，还有一些采用指数衰减来模拟化学建的势函数如 Morse 势等。当然最近在考虑到电子结合相关作用的基础上又引入了对泛函势，二体相互作用也可以扩展到多体相互作用，如团簇势。分子力场的算法实际与经典分子动力学中对原子相互作用的描述有些类似。对体系总能量的计算而言，分子力场中由以下几个部分组成，即键能(Valence)，非键作用能(Non-bond)和交叉相互作用能组成(Cross terms) 。Cross-terms 是为了提高计算准确性引入的校正项，存在这些项的分子力场计算方法一般是现代力场算法，这些校正项用来表示邻近原子对化学建以及键角的畸变。校正后的分子力场算法可以更好的获得与实验数据相符合的结果，比如分子震动频率谱。

 

参考文献

[1] 赵立峰. 分子力场方法及其在材料科学中的若干应用问题[D]. 上海交通大学, 2008.

 

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