1.3.4 AIMD模擬與反應性分子力場

雖然AIMD模擬不需要預先輸入分子力場模型，但AIMD模擬的計算量巨 大，嚴重限制了其應用范圍。因此，發(fā)展具有更高效率的AIMD模擬算法，以 及在模擬中更好地利用現(xiàn)代計算機技術，是AIMD模擬的主要研究方向。在 AIMD的發(fā)展過程中，CPMD方法的提出和實現(xiàn)具有重要的意義。但是，CPMD 模擬仍然是計算量巨大的算法，只能模擬很小的系統(tǒng)，難以滿足應用需求。因 此，只有在AIMD模擬效率和計算系統(tǒng)計算速度上均取得突破，A1MD模擬方 法才能實現(xiàn)更廣泛的應用口口。

在模擬過程中現(xiàn)場計算原子間相互作用、允許化學鍵的斷裂和生成是AIMD 模擬的兩大特點。反應性分子動力學模擬(reactive molecular dynamics, RMI)) 雖然不具有現(xiàn)場計算原子間相互作用的特點，但允許化學鍵的斷裂和生成，成為 MD和AIMD的重要補充。其中.反應性分子力場ReaxFF具有幾乎與經典MD 相同的模擬效率，可以模擬多達百萬數(shù)量級的原子體系，但對化學鍵生成與斷裂 的處理比較粗糙"刃。相反，多狀態(tài)經驗價鍵模型MSEVB (multi-states empirical valence bond)可以模擬各種化學環(huán)境下的化學反應、質子轉移等，是目前最 具發(fā)展前途的RMD方法之一。這種方法，可以認為是一種半經驗MI)模擬，兼具MD模擬速度快和AIMD允許化學鍵的斷裂和生成的雙重特點，是 MD模擬發(fā)展的重要方向。