FENE势函数的函数图像和不同版本

FENE(finitely extensible nonlinear elastic)势函数可以用来描述分子成键相互作用。它的主要特点是最大键长只能有限值,这是和harmonic成键函数的主要不同之处。文献中有两个常用的版本:

1. Kremer版: 特点是用一个WCA势函数作为“硬核”。不方便的地方是,势能的极小值与硬核势的参数有关,不是十分直观。同时这个势函数关于势能极小值是非对称的。

2. Binder版:无需而外硬核势防止原子重叠,势函数本身关于极小值对称,且可以直接指定势能极小值的位置。

FENE势函数的另一个特征是存在上下两个发散的边界位置,在边界处势能值为正无穷大。(Kremer版下边界在r=0位置,由WCA势函数参数控制。Binder版的下边界与rmax关于rmin对称,因此有可能在r<0的位置)

具体的函数图象见下或参见我在SimuWorld上的帖子

fene potential v1

fen potential v2

注:Kremer和Binder版FENE势函数在LAMMPS中分别由bond_style fene和bond_style fene/expand实现。

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