Nichtgleichgewichts-Molekulardynamik über das Prinzip der kleinsten Einschränkung von Gauss

Das Prinzip der kleinsten Einschränkung von Gauss wird verwendet, um Nichtgleichgewichts-Molekulardynamik-Algorithmen für Systeme zu entwickeln, die Einschränkungen unterliegen. Die Behandlung umfasst nicht nur "nichtholonomische" Einschränkungen - solche, die Geschwindigkeiten betreffen - sondern bietet auch eine Grundlage zur Simulation von Nichtgleichgewichts-Gleichgewichtszuständen. Wir beschreiben zwei Anwendungen dieser neuen Verwendung des Gauss-Prinzips. Das erste dieser Beispiele, die isothermale Molekulardynamik einer Dreipartikelkette, kann analytisch behandelt werden. Das zweite, die stationäre Diffusion einer Lennard-Jones-Flüssigkeit nahe ihrem Dreipunkt, wird numerisch untersucht. Der gemessene Diffusionskoeffizient stimmt mit unabhängigen Schätzungen aus der Theorie der equilibrium-Fluktuationen und aus Hamiltonschen externen Feldern überein.