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Thermodynamic integration is a method used to compare the difference in free energy between two given states (e.g., A and B) whose potential energies and have different dependences on the spatial coordinates. Because the free energy of a system is not simply a function of the phase space coordinates of the system, but is instead a function of the Boltzmann-weighted integral over phase space (i.e. partition function), the free energy difference between two states cannot be calculated directly from the potential energy of just two coordinate sets (for state A and B respectively). In thermodynamic integration, the free energy difference is calculated by defining a thermodynamic path between the states and integrating over ensemble-averaged enthalpy changes along the path. Such paths can either be real chemical processes or alchemical processes. An example alchemical process is the method. (en) 熱力学的積分法（ねつりきがくてきせきぶんほう、英: Thermodynamic integration、TI法）は、ポテンシャルエネルギーが空間座標に異なる依存性を持つ2つの任意の状態（ポテンシャルエネルギーおよびを持つ状態AおよびB）間の自由エネルギーにおける差を比較するために用いられる手法である。系の自由エネルギーは単に系の位相空間座標の関数ではなく、位相空間上のボルツマン重みをかけた積分の関数（すなわち分配関数）であるため、2つの状態間の自由エネルギー差は2つの座標セット（それぞれ状態AおよびBのもの）のポテンシャルエネルギーから直接的には計算できない。熱力学的積分法では、自由エネルギー差は状態間の熱力学的経路を定義し、この経路に沿ったアンサンブル平均エンタルピー変化を積分することによって計算される。こういった経路は実際の化学的（chemical）な過程でも錬金術的（alchemical）な過程でもよい。錬金術的（非科学的）過程の一例は、Kirkwoodの結合パラメーター法である。 (ja) |
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熱力学的積分法（ねつりきがくてきせきぶんほう、英: Thermodynamic integration、TI法）は、ポテンシャルエネルギーが空間座標に異なる依存性を持つ2つの任意の状態（ポテンシャルエネルギーおよびを持つ状態AおよびB）間の自由エネルギーにおける差を比較するために用いられる手法である。系の自由エネルギーは単に系の位相空間座標の関数ではなく、位相空間上のボルツマン重みをかけた積分の関数（すなわち分配関数）であるため、2つの状態間の自由エネルギー差は2つの座標セット（それぞれ状態AおよびBのもの）のポテンシャルエネルギーから直接的には計算できない。熱力学的積分法では、自由エネルギー差は状態間の熱力学的経路を定義し、この経路に沿ったアンサンブル平均エンタルピー変化を積分することによって計算される。こういった経路は実際の化学的（chemical）な過程でも錬金術的（alchemical）な過程でもよい。錬金術的（非科学的）過程の一例は、Kirkwoodの結合パラメーター法である。 (ja) Thermodynamic integration is a method used to compare the difference in free energy between two given states (e.g., A and B) whose potential energies and have different dependences on the spatial coordinates. Because the free energy of a system is not simply a function of the phase space coordinates of the system, but is instead a function of the Boltzmann-weighted integral over phase space (i.e. partition function), the free energy difference between two states cannot be calculated directly from the potential energy of just two coordinate sets (for state A and B respectively). In thermodynamic integration, the free energy difference is calculated by defining a thermodynamic path between the states and integrating over ensemble-averaged enthalpy changes along the path. Such paths can eit (en) |
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熱力学的積分法 (ja) Thermodynamic integration (en) |
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