Мирзо улуғбек номидаги

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ПРОГРАММЫ ПО 
МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКЕ АТОМНО-ИОЛЕКУЛЯРНЫХ 
СИСТЕМ 
О.А. Галкина, А.П. Мухтаров, С.А. Усманова, Х.И. Акбаров 
Национальный университет Узбекистана имени М. Улугбека 
В последнее время растущие компьютерные мощности предоставляют 
более широкие возможности для изучения атомно-молекулярных систем. 
Одним из наиболее широко используемых подходов к их моделированию 
является метод молекулярной динамики. В основе метода лежит 
представление об атомах и молекулах как о классических 
взаимодействующих частицах, взаимодействие между которыми задается 
посредством эмпирических потенциалов. Данный подход имеет высокую 
информативность, позволяя производить расчет динамики изучаемой 
системы, состоящей из сотен тысяч атомов, на временных масштабах 
порядка нескольких сотен наносекунд. Наиболее популярными пакетами 
программного обеспечения методов МД являются GAUSSIAN, 
GROMACS, GROMOS, NAMD, LAMPPS. 
В настоящей работе представлено описание программного макета, 
основанного на методе молекулярной динамики с использованием 
потенциала Леннарда-Джонса и нового межатомного потенциала 
взаимодействия с учетом химической индивидуальности атомов и 
образования ковалентной связи. Исходный код программы написан на 
языке GNU Fortran 90 под ОС Linux Mint 18. Пакет программ представляет 
собой командострочную программу, которая интегрирует классические 
уранения движения частиц в системе через алгоритм Верле. Программа 
получает входные параметры (координаты и количество частиц, заданная 

---

249 
температура), считывая их из текстового файла, и сохраняет вычисленные 
результаты в файл с заданной периодичностью. 
После того, как параметры системы установлены, читается начальная 
структура. Важно, чтобы данная конфигурация не включала в себя 
наложения атомов друг на друга, что может повлечь за собой 
вычислительные ошибки. Также осуществляется проверка граничных 
условий. На основе исходных данных вычисляются силы, действующие на 
атомы или молекулы, и далее расчитываются новые значения скоростей и 
ускорений, по которым находят новые координаты атомов. Затем с 
использованием новых значений координат начинается новый цикл. По 
характеристикам 
смещений 
атомов, 
произошедших 
вследствие 
приложенных сил, определяются средние значения микро- и 
макропараметров атомно-молекулярной системы (полная, кинетическая и 
потенциальная энергии, температура, давление).