arXiv:MOF-5热输运机制解析——粒子态声子传播500K下骤降,波动性相干贡献一半热导率
arXiv新预印本( submitted 11月5日)利用模式投影分子动力学与Wigner谱热输运方法解析MOF-5热输运:200至500K间低频粒子态声子传播大幅衰减,而波动性声子相干几乎恒定、在500K下贡献约一半本征热导率;外散射模型可解释计算与实测热导率的偏差。
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arXiv新预印本( submitted 11月5日)利用模式投影分子动力学与Wigner谱热输运方法解析MOF-5热输运:200至500K间低频粒子态声子传播大幅衰减,而波动性声子相干几乎恒定、在500K下贡献约一半本征热导率;外散射模型可解释计算与实测热导率的偏差。
Øystein Gullbrekken与Sondre Kvalvåg Schnell在arXiv发表研究,用含质子传递的机器学习原子间势对KOH水溶液体系做分子动力学模拟,量化Grotthuss质子传递对氢氧根扩散、离子电导率与迁移数的贡献,发现在低浓度贡献显著而极高浓度下衰减。
ASU的CXFEL实验室在紧凑型X射线自由电子激光装置上完成最新一轮调试实验,产出该类紧凑装置迄今最快的X射线脉冲并首次实现量子动力学时间分辨研究,装置将正式向全球科学界开放为国家用户装置,可用于蛋白质、成像与量子过程研究。
ChemRxiv预印本展示用经典分子动力学模拟研究动态催化:通过在强/弱吸附态之间调制表面结合能,动态催化剂在共振频率下相比静态催化剂周转数提升最高三个数量级,并发现气相中与反应键共振相关的第二共振频率。
arXiv预印本(10月4日提交)通过显式溶剂分子动力学模拟研究模型聚甜菜碱(PZ)链:无盐条件下链内自缔合且对温度弱依赖,加入NaCl后自缔合显著减弱,为抗污涂层、药物递送等应用中聚两性电解质的盐响应行为提供分子层面解释。
Imperial College London领衔团队结合机器学习生成的硬碳结构与显式电解液分子动力学模拟,系统刻画了密度0.5-2.0 g/cm3硬碳中钠的存储与输运行为,发现碳密度升高导致孔隙网络可达性下降与石墨化局域有序增强,为钠离子电池负极微结构设计提供定量依据。
西北大学Monica Olvera de la Cruz团队在arXiv发布研究:通过分子动力学与微扰解析计算研究电场下粗糙介电表面附近的离子电荷分布,给出抵消界面调制效应的临界电场表达式;升级的LAMMPS DIELECTRIC包经GPU并行化提速2.4-24倍,可模拟任意粗糙界面附近的电解质。
2023年发起的分子电影预测挑战吸引全球团队预测环丁酮紫外激发后的光化学反应轨迹,六个月竞赛暴露出激发态理论在Born-Oppenheimer近似失效区域的系统性短板,也展示理论预测实验结果正走向可行。
Alireza F. Behbahani、Jafar Cheraghalizadeh与Friederike Schmid在arXiv(2609.04548,9月3日提交、9月10日修订)发文,从Kremer-Grest分子动力学单链结构因子弛豫动力学与reptation理论出发构建迁移率函数,改进动态自洽场理论(DSCFT)对均聚物共混物旋节分解与嵌段共聚物微相分离动力学的预测精度,优於传统Debye型迁移率。
美国特拉华大学Zhi-Xun Xu与Amaresh Sahu(arXiv:2609.05373,9月4日提交)开发从平衡分子动力学模拟中提取脂质双层膜剪切黏度的方法——「分子界面流变」:借助Mori-Zwanzig形式主义调和膜横向速度自相关函数的阻尼振荡与慢衰减尾,可推广至三维介质中的一般界面系统。
日本分子科学研究所Ohnuki与Okazaki团队在JACS Au发表AF3-ReD方法:在AlphaFold3扩散模型中引入排斥偏置能量项,迫使模型采样多个构象态。以ATP合酶F1β亚基验证,AF3-ReD成功采到默认模型遗漏的开放、闭合及中间构象,为药物设计中的构象变化研究提供新工具。
9月2日提交至arXiv的研究结合经典分子动力学与机器学习建模,系统研究1M LiPF6的EC、EMC及EC/EMC(3:7)电解液在233-298K温区加入0-10mol%氟代碳酸乙烯酯(FEC)后的锂离子输运性质,量化Li+自扩散与电导率随温度与溶剂组成的变化,为低温电池电解液配方提供原子级依据。
Xintong Jiang等研究者用显式离子、显式水与完整库仑静电的分子动力学模拟,研究带离散N端类电荷位点的模型病毒衣壳内线性聚电解质的组织规律。模拟验证了平均场理论对径向密度分布的预测,同时发现总静电耦合决定全局组织、几何细节调制局部基因组-壳壁接触;盐浓度升高使平衡时间延长七倍,揭示了平衡理论无法触及的动力学效应。
Hannes Holey、Michael Moseler、Peter Gumbsch与Lars Pastewka在arXiv发表研究,用基于高斯过程(GP)回归的非参数多尺度框架建模边界润滑:以十六烷受限金表面体系(压力至1GPa、间隙低至1.4纳米)的非平衡分子动力学模拟训练GP代理模型,直接向连续介质薄膜求解器提供应力预测,绕过固定形式的本构定律,突破受限尺度下半经验本构模型失效的困境。
哥伦比亚大学Michele Valsecchi团队在《物理评论快报》发表分子动力学模拟研究:聚乙烯焊接界面处残留的原始表面分子取向在冷却时成为额外结晶的"种子",使焊缝比周围管材更结晶、更刚硬,受力时裂缝被推向焊缝之外的软质管材——这解释了为何合格焊接接头可以和管材一样强甚至更强,且该机制同样适用于回收聚乙烯。
牛津大学等机构研究者在arXiv发表统计力学框架,将拉伸下聚合物链断裂在过渡态理论中表述为多通道首断问题,发现三维构象自由度增强断裂、而有限弯曲刚度引入的取向关联可逆转该增强并在高刚度时将断裂速率降低数量级,断裂速率还依赖于键位置,为聚合物网络损伤与断裂模型提供分子级输入。