منظر من الداخل: الديناميكيات الجزيئية

يُجري الصندوق الديناميكيات الجزيئية: يطبّق قوانين نيوتن على كل ذرة، ضمن خطوات زمنية صغيرة. تأتي القوة من جهد لِنارد-جونز

U(r) = 4ε [ (σ/r)¹² − (σ/r)⁶ ]

الحد r⁻¹² هو جدار شديد الانحدار (لا يمكن للذرات أن تتداخل)؛ أما الحد r⁻⁶ فهو تجاذب فان دير فالس الضعيف. تقع القمة عند r = 2^(1/6) σ ≈ 1.12 σ، ويبلغ العمق ε. ومع ε/k_B ≈ 120 K وσ ≈ 0.34 nm، يصف هذا الأرجون وصفًا جيدًا.

تستخدم كل خطوة خوارزمية Verlet للسرعة: تدفع السرعات نصف دفعة باستخدام القوة، وتحرك الذرات، وتع recompute القوى، ثم تدفع السرعات نصف دفعة مرة أخرى. وتحافظ هذه الخوارزمية على الطاقة جيدًا جدًا خلال عمليات التشغيل الطويلة، ولهذا تستخدمها تقريبًا كل شيفرات MD. ويعيد منظّم الحرارة ضبط السرعات بلطف للحفاظ على درجة الحرارة المستهدفة.

تجيب دالة التوزيع الشعاعي g(r) عن السؤال الآتي: إذا وقفتُ على ذرة، فما مدى زيادة احتمال عثوري على ذرة أخرى عند المسافة r مقارنةً بغاز منتظم؟ تعطي البلورة قممًا حادة عند مسافات شبكتها؛ ويعطي السائل قمة قوية واحدة، ثم تموجات قليلة تتلاشى، ثم 1؛ ويكون الغاز قريبًا من 1 في كل مكان بعد الجدار.