분자동역학 모의실험을 이용한 Lennard-Johns 입자계의 확산계수 계산

일반적으로 어떠한 계의 크기가 커지면 확산계수 (Diffusion coefficient, D) 는 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 원자의 개수와 계의 크기를 증가시키면서 정방계와 직방계에서의 확산계수를 계산하였다. 확산계수를 계산하는 방법으로 Einstein-Smoluchowski 관계식을 사용하였다. 정방계에서 x, y, z축의 확산계수를 계산해본 결과, 계의 크기와 원자의 개수가 증가할 때 각 축의 확산계수도 같이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 직방계에서 x, y축의 셀 길이를 고정시키고 z축의 셀 길이를 늘여가며 확산계수를 계산해본 결과, x, y축의 확산계수는 정방계와 비슷하게 증가하는 경향을 보였으나 z축의 확산계수는 변화가 거의 없음을 확인할 수 있었다.