Молекулярно-динамическое моделирование осаждения медных нанокластеров с применением графических процессоров
Автор: Ожигбесов Михаил, Уткин Андрей Вячеславович, Фомин Василий Михайлович, Leu Tzong-Shyng, Cheng Chin-Hsiang
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 3 т.5, 2012 года.
Бесплатный доступ
В данной работе рассмотрены различные аспекты использования технологии CUDA применительно к решению задач молекулярной динамики. Созданный на основе CUDA комплекс программ позволил провести детальное исследование процесса столкновения медного кластера с металлической подложкой, имеющей углеродную пленку. Установлено, что осаждение кластера не наблюдается, если скорость его падения ниже критической скорости для заданного угла падения. Получена графическая зависимость между критическими значениями скорости и угла падения кластера на поверхность подложки.
Молекулярная динамика, параллельные вычисления, осаждение кластеров
Короткий адрес: https://sciup.org/14320859
IDR: 14320859 | DOI: 10.7242/1999-6691/2012.5.3.31
Список литературы Молекулярно-динамическое моделирование осаждения медных нанокластеров с применением графических процессоров
- Rost R.J. OpenGL shading language. -Addison Wesley, 2006. -800 p.
- Kilgard M.J. The Cg tutorial: The definitive guide to programmable real-time graphics. -Addison-Wesley Professional, 2003. -384 p.
- NVIDIA CUDA C Programming Guide Version 3.2. -NVIDIA Corporation: Santa Clara, 2010 -170 p. http://www.serc.iisc.ernet.in/~vss/courses/PPP/CUDA_C_Programming_Guide.pdf (дата обращения 02.07.2012)
- The Portland Group, T.P. PGI CUDA Fortran Compiler. -http://www.pgroup.com/resources/cudafortran.htm (дата обращения: 04.09.12).
- Yang J., Wang Y., Chen Y. GPU accelerated molecular dynamics simulation of thermal conductivities//J. Comput. Phys. -2007. -V. 221, N. 2. -P. 799-804. DOI
- Ufimtsev I.S., Martinez T.J. Quantum chemistry on graphical processing units. 1. Strategies for two-electron integral evaluation//J. Chem. Theory Comput. -2008. -V. 4, N. 2. -P. 222-231. DOI
- Friedrichs M.S., Eastman P., Vaidyanathan V., Houston M., Legrand S., Beberg A.L., Ensign D.L., Bruns C.M., Pande V.S. Accelerating molecular dynamic simulation on graphics processing units//J. Comput. Chem. -2009. -V. 30, N. 6. -P. 864-872. DOI
- Maruyama S. Molecular Dynamics Method for Microscale Heat Transfer//Advances in Numerical Heat Transfer/Ed. W.J. Minkowycz and E.M. Sparrow. -Taylor & Francis, 2000. -V. 2. -P. 189-226.
- Golovnev I.F., Golovneva E.I., Fomin V.M. Simulation of quasi-static processes in the crystals by molecular dynamics method//Phys. Mesomech. -2003. -V. 6, N. 5-6. -P. 41-45.
- Voter A.F. Embedded Atom Method Potentials for Seven FCC Metals: Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, and Al: Los Alamos Unclassified Technical Report/Los Alamos National Laboratory. -Los Alamos, 1993. -9 p. -N. LA-UR 93-3901.
- Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. -М.: Наука, 1971. -424 с.
- Semyannikov P.P., Basova T.V., Trubin S.V., Kol'tsov E.K., Plyashkevich V.A., Igumenov I.K. Vapor pressure of some metal phthalocyanines//Russ. J. Phys. Chem. A. -2008. -V. 82, N. 2. -P. 159-163. DOI
- Allen M.P., Tildesley D.J. Computer simulation of liquids. -Oxford Science Publications, 2000. -385 p.
- Verlet L. Computer "experiments" on classical fluids. I. Thermodynamical properties of Lennard-Jones molecules//Phys. Rev. -1967. -V. 159, N. 1. -P. 98-103. DOI
- Hockney R.W., Eastwood J.W. Computer simulation using particles. -McGraw-Hill Inc., New-York, 1981. -540 p.
- Auerbach D.J., Paul W., Bakker A.F., Lutz C., Rudge W.E., Abraham F.F. A special purpose parallel computer for molecular dynamics: motivation, design, implementation, and application//J. Phys. Chem. -1987. -V. 91, N. 19. -P. 4881-4890. DOI
- Stone J.E., Hardy D.J., Ufimtsev I.S., Schulten K. GPU-accelerated molecular modeling coming of age//J. Mol. Graph. Model. -2010. -V. 29, N. 2. -P. 116-125. DOI
- Anderson J.A., Lorenz C.D., Travesset A. General purpose molecular dynamics simulations fully implemented on graphics processing units//J. Comput. Phys. -2008. -V. 227, N. 10, -P. 5342-5359. DOI
- Stone J.E., Phillips J.C., Freddolino P.L., Hardy D.J., Trabuco L.G., Schulten K. Accelerating molecular modeling applications with graphics processors//J. Comput. Chem. -2007. -V. 28, N. 16. -P. 2618-2640. DOI
- Nakano A. Multiresolution load balancing in curved space: the wavelet representation//Concurrency: Practice and Experience. -1999. -V. 11, N. 7. -P. 343-353. DOI
- Deng Y., Peierls R.F., Rivera C. An adaptive load balancing method for parallel molecular dynamics simulations//J. Comput. Phys. -2000. -V. 161, N. 1. -P. 250-263. DOI
- Вахрушев А.В., Федотов А.Ю. Исследование вероятностных законов распределения структурных характеристик наночастиц, моделируемых методом молекулярной динамики//Вычисл. мех. сплош. сред. -2009. -Т. 2, № 2. -С. 14-21. DOI
Статья научная
