Termostato Andersen

El termostato de Andersen es una propuesta en simulación de dinámica molecular para mantener condiciones de temperatura constante. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Se basa en la reasignación periódica de las velocidades de átomos o moléculas . Para cada átomo o molécula, la velocidad reasignada se elige aleatoriamente según la estadística de Maxwell-Boltzmann para la temperatura dada. El termostato recibe su nombre del químico Hans C. Andersen por su trabajo de 1980 sobre el tema. ^{[ 1 ]}

Cuando un sistema se encuentra a una temperatura determinada, la energía de los grados de libertad de las partículas se distribuye aleatoriamente según una distribución de Boltzmann. La energía de estos sistemas no es constante; fluctúa continuamente debido al intercambio de energía con el entorno. El termostato de Andersen modela este intercambio de energía con el entorno como perturbaciones aleatorias en partículas seleccionadas al azar. Esto contrasta con métodos como el termostato de Nosé-Hoover .

En cada paso de tiempo de la simulación de dinámica molecular, se selecciona un número de partículas para que se sometan a "termalización". La probabilidad de que una partícula determinada sea elegida de esta manera es${\displaystyle \nu \Delta t}$para un paso de tiempo (pequeño) de longitud${\displaystyle \Delta t}$y fuerza de acoplamiento${\displaystyle \nu }$, que es un parámetro de la simulación. Si se selecciona una partícula en un paso de tiempo determinado, su velocidad cambia a una velocidad elegida aleatoriamente de la distribución de Boltzmann de velocidades. Debido a esta interacción con un baño térmico, el sistema no conserva ni energía ni momento. Además, la función de autocorrelación de velocidad decae más rápidamente que en un sistema real, debido a la decorrelación aleatoria de las partículas. Este efecto aumenta con la frecuencia de colisión.${\displaystyle \nu }$. ^{[ 3 ]}

• Termostato Berendsen

• Descripción de Sklogwiki sobre el termostato Andersen