Investigation of nanoscale structure formation and function using molecular dynamics simulations [Elektronische Ressource] / Aina Quintilla

Investigation ofnanoscale structure formation and functionusing molecular dynamics simulationsDISSERTATIONUniversity of DortmundDepartment of PhysicsAina QuintillaDecember 2007Contents1 Introduction 52 Molecular Dynamics 132.1 Solving the Newton equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2 Force field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162.2.1 Bonded interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2.2 Non-bonded interactions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232.3 Treatment of the solvent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.3.1 Implicit solvent models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.3.2 Explicit solvent models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.4 Integrators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.5 Thermodynamic ensembles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.5.1 Temperature coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.5.2 Pressure coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Carbon nanotubes 393.1 Carbon nanotubes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403.2 Experimental results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.2.1 Centrifugation process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423.2.2 Results of the experiment . . . . . . . . . . .