simulasi dinamika molekular bagian 3 selesai

 

Kali ini kita masuk bahasan terakhir tentang simulasi dinamika molekular (versiku) hehe, yaitu tentang QM/MM. Mengapa aku sebut ini bahasan terakhir? Yah karena bahasan ini merupakan chapter terakhir dari beberapa referensi yang ada di lab AIC. Aku belum menemukan referensi tentang simulasi MC, AIMD, BOMD dll di lab. sehingga aku cukupkan rangkaian simulasi dinamika molekular sampai di sini saja..

Tulisan ini hanya akan mencakup tentang QM/MM yang sering dilakukan di lab AIC, meskipun QMCF(Quantum Mechanic Charge Field) juga termasuk QM/MM, tapi karena sepertinya disertasi dari Pak Ponco sedang dipinjam dan belum dikembalikan, maka QMCF tidak akan kubahas di sini. Mengapa harus QMCF? Setahuku untuk mengakomodasi simulasi ion dengan muatan 3+ ke atas yang tidak bisa di-handle oleh QM/MM biasa dengan baik (yah, cuma seingatku saja sih).

Ide dasar dari QM/MM sangat sederhana, MM bisa diterapkan untuk sistem besar tapi keakuratannya kurang, sementara QM memiliki akurasi yang lebih baik tapi tidak bisa digunakan untuk sistem besar dengan jutaan atom. Oleh karena itu, muncul ide bagaimana bagian penting yang ingin dipelajari diperlakukan dengan metode QM sementara sistem bulk-nya diperlakukan dengan MM. Berangkat dari sini, kita bisa membatasi sistem yang akan diperlakukan oleh QM, misalnya untuk solvasi ion dalam air atau ammonia, hanya solvasi kulit pertama atau kulit kedua (jika memiliki komputer yang mencukupi) yang diperlakukan dengan QM, sementara sistem pelarutnya sendiri diperlakukan dengan MM. Untuk mengatur jarak yang akan diperlakukan dengan QM (solvasi kulit pertama) bisa didasarkan pada fungsi distribusi ion dengan N dari hasil simulasi dinamika molekular klasik. Gaya sistem dapat ditulis sebagai :

gaya sistempersamaan 1.
Di mana Fsistem gaya MM dari sistem total, Fmk adalah gaya MK (Mekanika kuantum) pada wilayah MK dan Fmk/mm adalah gaya Mekanika molekular dalam wilayah MK. Agar partikel dapat berpindah dari wilayah QM ke MM maka diperlukan sebuah fungsi smoothing.
fungsi smoothingpersamaan 2.

Ilustrasi QM/MM dapat digambarkan pada gambar di bawah ini.

qm-mmgambar 1.
Oke, aku kira cukup sampai di sini bahasan simulasi dinamika molekular yang selama ini kuperoleh dari kuliah, diskusi dengan teman-teman di lab AIC. Beberapa referensi yang aku gunakan adalah sebagai berikut :

# Armunanto, R., 2004, Simulation of Ag+ , Au+ , Co2+ in Water, Liquid Ammonia and Water-Ammonia
Mixture, Dissertation, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck, Austria.

# Urip, 2009, SIMULASI DINAMIKA MOLEKULER SKANDIUM(I) DI DALAM AMONIA CAIR DENGAN METODE AB INITIO MEKANIKA KUANTUM/MEKANIKA MOLEKULER, tesis, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

# Sukir, 2011, SIMULASI DINAMIKA MOLEKULAR HIBRIDA MEKANIKA KUANTUM/MEKANIKA MOLEKULAR ION Y2+ DALAM AMONIA CAIR DAN AIR.

# beberapa buku yang bagus untuk belajar simulasi dinamika molekular

Daan Frenkel, Berend Smit, 2002, Understanding Molecular Simulation, ACADEMIC PRESS, USA.

Akira Satoh, 2011,Introduction to Practice of Molecular Simulation Molecular Dynamics, Monte Carlo, Brownian Dynamics, Lattice Boltzmann, Dissipative Particle Dynamics, elsevier, japan.

dan salah satu paper yang membahas metode simulasi dinamika molekular berikut yang modern.

Smit, B. 2008, Molecular Simulations of Zeolites: Adsorption, Diffusion, and Shape Selectivity, Chem.Rev, 108, 4125-4184.

Oke, cukup sekian dan semoga bermanfa’at!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s