Atomär Modellering

Vi studerar dynamik för spinn, atomer, molekyler och material på olika längd och tidsskalor. Spinn används för att studera magnetiska egenskaper och supraledning medan atomer används för att studera olika aspekter av material dynamik. För många material dynamiska simuleringar är det tillräckligt att använda atomerna som de minsta byggstenarna, inte elektroner som vi gör i elektronstrukturteori.
Denna modell teori brukar kallas Molekyl Dynamik (MD) - mer specifikt Molekyl Mekanik baserade Molekyl Dynamik (MM-MD). MD används för att studera dynamiken i gaser, vätskor och lösningar, och det fasta tillståndet, och det inkluderar effekter från vibration-, elektrostatisk- och dispersionstyp interaktioner. Dessa interaktioner definieras genom så kallade "kraftfält", vilket normalt är anpassade för systemet ifråga med egenskaper från experimentella mätningar eller densitet funktional teori simuleringar. Det är en teori som beskriver van der Waals interaktioner mycket noggrant till en mycket rimlig beräkningskostnad, och kan användas för att modellera miljontals atomer med en steg-längd i femtosecond skala - vilket resulterar i dynamisk information vanligtvis över flera nanosekunder. MM-MD är i sin allmänna form inte lämpade för att studera dynamiska processer där bindningar bryts och bildas, för vilka ab initio molekylär dynamik behövs (ai-MD).