最近邻(小)像约定

考虑边长分别为Lx，Ly，Lz的长方体中心元胞，其中包含N个粒子，粒子之间只存在有效两体相互作用。在计算第一个粒子的受力时，必须计算位于长方体中心元胞中其他N—1个粒子与该粒子的相互作用。原则上，还必须计算中心元胞外所有其他像粒子对该粒子的相互作用。周期性边界条件的施加，造成模拟体系的膺无限大，像粒子也膺无限多，使得计算无法实现。因此，在MD模拟中约定，任意一个粒子只与一个“最邻近”的粒子或像粒子发生相互作用，这就是最近邻(小)像约定(thenearest/minimumimageconvention)。应该注意，最近邻像约定不能用于像库仑相互作用那样的长程相互作用。

根据最近邻像约定，计算任意两个粒子之间的距离，可以完全不考虑这两个粒子是否均位于中心元胞之中，还是其中一个粒子位于中心元胞之中，另一个粒子位于中心元胞之外，甚或两个粒子都位于中心元胞之外，只要在坐标的每个方向上施加最近邻像变换，就可以得到这两个粒子之间的最近像距离。在图6-1中，计算粒子A与P之间的距离时，通过最近邻像变换得到A与1之间的距离。任意两个粒子之间的最近像距离，不大于中心元胞主对角线长度的一半，并且在MD模拟中，只计算具有最小像距离的那一对像粒子之间的相互作用。