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B4: Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsprozesse in offenen Systemen via Simulationen mit adaptiver Auflösung

Ziel des Projektes ist es, den Anwendungsbereich von Simulationstechniken mit adaptiver Auflösung (AdResS) zu erweitern, bei denen verschiedene Bereiche eines Systems mit verschiedenen Auflösungen simuliert werden. In der ersten Förderperiode wurden vorhandene Verfahren praktisch und theoretisch weiterentwickelt, so dass sie nun auf formal solide Grundlagen stehen und in Software Plattformen implementiert sind. In Zukunft sollen Methoden entwickelt werden, die Simulationen in offenen, großkanonischen Umgebungen ermöglichen. Damit wird es z.B. möglich werden, flüssige Gemische mit zeitlich veränderlichen Konzentrationsverhältnissen zu simulieren, sowie andere Nichtgleichgewichtssituationen wie die mechanisch induzierte Entfaltung von Molekülen und extern getriebener kollektiver Transport in Flüssigkeiten.


Surface of Half-Neutralized Diamine Triflate Ionic Liquids. A Molecular Dynamics Study of Structure, Thermodynamics, and Kinetics of Water Absorption and Evaporation
N. C. Forero-Martinez, R. Cortes-Huerto, J. F. Mora Cardozo, P. Ballone
The Journal of Physical Chemistry B 123 (40), 8457-8471 (2019);
doi:10.1021/acs.jpcb.9b06619

Steering a solute between coexisting solvation states: Revisiting nonequilibrium work relations and the calculation of free energy differences
Maziar Heidari, Robinson Cortes-Huerto, Raffaello Potestio, Kurt Kremer
The Journal of Chemical Physics 151 (14), 144105 (2019);
doi:10.1063/1.5117780

Fluctuations, Finite-Size Effects and the Thermodynamic Limit in Computer Simulations: Revisiting the Spatial Block Analysis Method
Maziar Heidari, Kurt Kremer, Raffaello Potestio, Robinson Cortes-Huerto
Entropy 20 (4), 222 (2018);
doi:10.3390/e20040222

Concurrent coupling of realistic and ideal models of liquids and solids in Hamiltonian adaptive resolution simulations
Maziar Heidari, Robinson Cortes-Huerto, Kurt Kremer, Raffaello Potestio
The European Physical Journal E 41 (5), (2018);
doi:10.1140/epje/i2018-11675-x

Spatially Resolved Thermodynamic Integration: An Efficient Method To Compute Chemical Potentials of Dense Fluids
Maziar Heidari, Kurt Kremer, Robinson Cortes-Huerto, Raffaello Potestio
Journal of Chemical Theory and Computation 14 (7), 3409-3417 (2018);
doi:10.1021/acs.jctc.8b00002

Finite-size integral equations in the theory of liquids and the thermodynamic limit in computer simulations
M. Heidari, K. Kremer, R. Potestio, R. Cortes-Huerto
Molecular Physics 116 (21-22), 3301-3310 (2018);
doi:10.1080/00268976.2018.1482429

Combined Experimental and Theoretical Investigation of Heating Rate on Growth of Iron Oxide Nanoparticles
Hamed Sharifi Dehsari, Maziar Heidari, Anielen Halda Ribeiro, Wolfgang Tremel, Gerhard Jakob, Davide Donadio, Raffaello Potestio, Kamal Asadi
Chemistry of Materials 29 (22), 9648-9656 (2017);
doi:10.1021/acs.chemmater.7b02872

From Classical to Quantum and Back: A Hamiltonian Scheme for Adaptive Multiresolution Classical/Path-Integral Simulations
Karsten Kreis, Mark E. Tuckerman, Davide Donadio, Kurt Kremer, Raffaello Potestio
J. Chem. Theory Comput. 12 (7), 3030-3039 (2016);
doi:10.1021/acs.jctc.6b00242

Accurate and general treatment of electrostatic interaction in Hamiltonian adaptive resolution simulations
M. Heidari, R. Cortes-Huerto, D. Donadio, R. Potestio
The European Physical Journal Special Topics 225 (8-9), 1505-1526 (2016);
doi:10.1140/epjst/e2016-60151-6

Toward Hamiltonian Adaptive QM/MM: Accurate Solvent Structures Using Many-Body Potentials
Jelle M. Boereboom, Raffaello Potestio, Davide Donadio, Rosa E. Bulo
J. Chem. Theory Comput. 12 (8), 3441-3448 (2016);
doi:10.1021/acs.jctc.6b00205

Reply to comments by R. Klein on Advantages and challenges in coupling an ideal gas to atomistic models in adaptive resolution simulations
K. Kreis, A. C. Fogarty, K. Kremer, R. Potestio
The European Physical Journal Special Topics 224 (12), 2505-2506 (2015);
doi:10.1140/epjst/e2015-02533-5

Advantages and challenges in coupling an ideal gas to atomistic models in adaptive resolution simulations
K. Kreis, A. C. Fogarty, K. Kremer, R. Potestio
The European Physical Journal Special Topics 224 (12), 2289-2304 (2015);
doi:10.1140/epjst/e2015-02412-1

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