Modellierung der Struktur von fluidem Methan mit der Reversen Monte Carlo Methode

Abstract

Es wurden Computersimulationen zur Bestimmung der intermolekularen Nahordnung in fluidem Methan bei verschiedenen Dichten auf der Basisvon experimentell (Hochdruck-Neutronenbeugung) ermittelten Gesamtverteilungen durchgefuehrt. Verwendet wurde die Reverse Monte Carlo Technik (RMC), eine relativ neue Methode zur Modellierung einer realitaetsnahen Molekuelanordnung in der untersuchten Fluessigkeit. Gegenueber den Konkurrenzmethoden wie Molecular Dynamics, RISM oder Monte Carlo hat die RMC-Methode den Vorteil, dass auf die Vorgabe von oft schwierig zu ermittelnden Wechselwirkungs-Potentialen verzichtet werden kann. Ausserdem wurde die Verwendung eines neuen Akzeptanzalgorithmus (Great Deluge) getestet und seine Ueberlegenheit gegenueber dem ueblicherweise verwendeten Simulated-Annealing Algorithmus gezeigt. Die Simulationsergebnisse liefern die Atompaarkorrelationsfunktionen und Winkelverteilungsfunktionen von fluidem Methan. Die Interpretation der Ergebnisse laesst darauf schliessen, dass trotz der hohen Dichte keine eindeutige strukturelle Ordnung existiert, und das System als eine nicht assoziierte Fluessigkeit bezeichnet werden kann.