用于计算成核势垒的变分伞形播种方法
Variational Umbrella Seeding for Calculating Nucleation Barriers
AI总结：
本文提出变分伞形播种方法，通过降低对序参量选择的敏感性，在保持高精度的同时提升计算速度，可高效计算晶体成核及熔化、凝结、空化等过程的成核势垒。
摘要：
在这项工作中，我们引入了变分伞形播种（Variational Umbrella Seeding），这是一种用于计算成核势垒的新技术。这种新方法是对原始播种（seeding）方法的改进，对用于测量晶核尺寸的序参量选择远不那么敏感。因此，它在精度上超过了播种方法，在计算速度上超过了伞形采样（Umbrella Sampling）。我们对该方法进行了广泛测试，并证明其在近硬球晶体成核以及两种不同的水模型（mW 和 TIP4P/ICE）中具有出色的精度。该方法可以很容易地扩展到计算均匀熔化、凝结和空化的成核势垒。
英文摘要：
In this work, we introduce Variational Umbrella Seeding, a novel technique for computing nucleation barriers. This new method, a refinement of the original seeding approach, is far less sensitive to the choice of order parameter for measuring the size of a nucleus. Consequently, it surpasses seeding in accuracy, and Umbrella Sampling in computational speed. We test the method extensively and demonstrate excellent accuracy for crystal nucleation of nearly hard spheres and of two distinct models of water: mW and TIP4P/ICE. This method can easily be extended to calculate nucleation barriers for homogeneous melting, condensation, and cavitation.
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