Preučili smo pravilnost teorijskih napovedi strukture tekočega n-butanola, ki sledijo iz modelnih računov, ki vključujejo različna polja sil: GROMOS96-54a7, CHARMM27, OPLS-AA, AMBER03 in TraPPE-UA. Za ta namen smo izvedli obsežne računalniške simulacije molekulske dinamike modelnega alkohola ter meritve ozkokotnega in širokokotnega rentgenskega sipanja tekočega n-butanola. Rentgensko sipanje modelnih sistemov smo izračunali z uporabo t.i. metode 'dopolnjenega sistema', ki smo jo razvili v naši skupini in ki služi za določitev sipanja konfiguracij, ki so rezultat računalniških simulacij. Primerjava med teorijskimi in eksperimentalnimi rezultati kaže, da vsi testirani modeli reproducirajo osnovne značilnosti experimentalnih sipalnih funkcij, manjše kvalitativne in tudi znatne kvantitativne razlike med njimi gre pa pripisati različnim parametrizacijam posameznih modelov. Rezultate simulacij smo predstavili in razložili tudi z radialnimi in prostorskimi porazdelitvenimi funkcijami ter s podatki o pogostosti pojavljanja vodikove vezi.
COBISS.SI-ID: 1537336771
S termodinamsko perturbacijsko teorijo in računalniško simulacijo Monte Carlo smo obravnavali enostavni model asocirajočih kroglic s privlačno lopino znotraj togega jedra. Model kaže anomalno fazno obnašanje, saj je področje tekoče faze pri nižjih temperaturah kot področje trdne faze. To nenavadno vedenje je povezano z lastnostmi modela in je posledica temperaturne odvisnosti izključenega volumna sistema, ki se z višanjem temperature zmanjšuje. Tako obnašanje je opaziti tudi pri mnogih drugih modelih z efektivno interakcijo, ki je kombinacija kratkosežne privlačne interakcije in odbojne interakcije pri večjih razdaljah.
COBISS.SI-ID: 1537347523
S preprostim tridimenzionalnim modelom za vodo (t.i. Mercedes-Benz model) smo preučevali njeno fazno obnašanje in termodinamske lastnosti. Molekule vode smo predstavili kot kroglice, ki lahko tvorijo vodikove vezi v štirih različnih smereh. Za čisto vodo smo izračunali temperaturno odvisnost gostote, toplotne kapacitete, stisljivosti in razteznostnega koeficienta. Ugotovili smo, da se te izračunane vrednosti dobro ujemajo z rezultati simulacij Monte Carlo in da kažejo enako temperaturno odvisnost kot to velja za 'realno' vodo. Model napove dve kritični točki: kritično točko tekočina-para in kritično točko gosta tekočina-redka tekočina. Ravnotežne krivulje tako delijo fazni prostor na področje parne faze in področji redkejše in gostejše tekočine.
COBISS.SI-ID: 1537232067