Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 18: POSTER I

DY 18.41: Poster

Montag, 23. März 1998, 14:30–17:30, D

Genauigkeitsvergleich zweier FFT-beschleunigter Ewald-Summen — •M. Deserno, C. Holm, K. Kremer und U. Micka — Max-Planck-Institut für Polymerforschung, Ackermannweg 10, 55128 Mainz

Computersimulationen von geladenen Teilchen sind auf eine effiziente Berechnung der langreichweitigen Coulombwechselwirkungen angewiesen. Liegen periodische Randbedingungen vor, bietet sich dazu die Ewald-Summe an. Der Rechenzeitaufwand für die notwendigen Fouriertransformationen läßt sich durch Anwendung der Fast-Fourier-Transformation (FFT) enorm reduzieren, jedoch ist hierfür eine Abbildung der kontinuierlichen Teilchenkoordinaten auf ein Gitter nötig. Wir vergleichen zwei zu diesem Zweck entwickelte Algorithmen (P³M [1] und PME [2]), die sich in einzelnen Komponenten (Verteilung der Ladungen auf das Gitter, Wahl der Greenschen Funktion etc.) unterscheiden, bezüglich ihrer Genauigkeit. Wir untersuchen u.a. den Fehler im Fourieranteil der Kraft zwischen zwei Teilchen als Funktion ihres minimum-image-Abstands oder den über mehrere zufällig plazierte Ladungen gemittelten Gesamtfehler in der Kraft als Funktion des Ewald-Parameters α. Unter anderem zeigt sich, daß eine ungeschickte Kombination vermeintlich optimaler Komponenten die Genauigkeit des Algorithmus im allgemeinen verschlechtert.

[1] R. W. Hockney und J. W. Eastwood: Computer Simulations Using Particles, IOP 1988

[2] T. Darden, D. York and L. Pedersen, J. Chem. Phys. 98, 10089 (1993)