力場 (化学)
AMOEBA (Atomic Multipole Optimized Energetics for Biomolecular Applications) 力場 - Pengyu Ren(テキサス大学オースティン校)とJay W. Ponder(ワシントン大学)によって開発された。
ORIENT法
Non-Empirical Molecular Orbital(NEMO、非経験的分子軌道)法 - Gunnar Karlströmと共同研究者(ルンド大学)によって開発された。
Gaussian Electrostatic Model (GEM) - Thomas A. Darden、G. Andrés(NIEHS)とJean-Philip Piquemal(パリ第5大学)によって開発された密度フィッティングに基づく分極力場。
キム=ゴードン法に基づく分極手法 - Jürg Hutterと共同研究者(チューリッヒ大学)によって開発された。
COSMOS-NMR (Computer Simulation of Molecular Structure) - Ulrich Sternbergと共同研究者によって開発された。QM/MMハイブリッド力場は、高速BPT形式による局在化結合軌道を用いた静電的性質の明示的量子力学計算を可能にする。原子電荷の揺らぎは、一つ一つの分子動力学ステップにおいて可能である。
凝集媒質中でのファンデルワールス力のより一般的な理論は1963年にA. D. McLachlanによって開発された(この理論は元のロンドンのアプローチを特殊な場合として含む)。McLachlan理論は媒質中でのファンデルワールス力が真空中よりも弱く、異なる種類の原子は同じ種類の原子よりも弱く相互作用すことを意味する「like dissolves like」則に従うことを予測する。これは古典力場の開発に応用された連結則(スレイター=カークウッド方程式)と対照的である。「連結則」は、2つの異なる原子(例えばC...N)の相互作用エネルギーは、対応する同一原子の対(すなわちC...CおよびN...N)の相互作用エネルギーの平均である、と述べる。McLachlanの理論によれば、媒質中での粒子の相互作用は、液体ヘリウムについて観測されるように、完全に反発的にもなりうる。異なる材料間の引力(ハーマーカー定数として知られる)の直接的測定はJacob Israelachviliの著書によって説明される。Jacob Israelachviliの著書「Intermolecular and surface forces」では、「水中での炭化水素間の相互作用は真空中での相互作用の約10%である」と結論付けられている。このような効果は2体間の相互作用を使った分子動力学計算で密度の高い凝集相においても密度の低い気相に対して、いったんすべての相において化学結合や密度、吸着/表面エネルギーが検証されていれば、再現することが出来る。
Procacciによって開発された。
CHARMM分極力場 - S. Patel(デラウェア大学)とC. L. Brooks III(ミシガン大学)によって開発された。
AMBER分極力場 - Jim Caldwellと共同研究者によって開発された。
古典的ドルーデ振動子に基づくCHARMM分極力場 - A. MacKerell(メリーランド大学ボルチモア校)とB. Roux(シカゴ大学)によって開発された。
SIBFA (Sum of Interactions Between Fragments Ab initio computed) 力場 - 小分子ならびに柔軟なタンパク質ための力場。 Nohad Gresh(パリ第5大学)Jean-Philip Piquemal(パリ第4大学)によって開発された。SIBFAはab initio超分子計算に基づいて作成、調整された分子力学手法である。その目的は、生物学的、薬理学的に関連する分子の結合特異性を決定する分子間エネルギーと配座エネルギーの両方の同時かつ信頼性のある計算を可能にすることである。この手法は遷移金属を正しく取り扱うことができる。配位子場の寄与を含むことによって「開殻」金属タンパク質の計算が可能になっている。
ポテンシャルの関数型に加えて、力場はそれぞれの原子の種類のための一連のパラメーターを定義する。例えば、力場はカルボニル基やヒドロキシ基中の酸素原子のための異なるパラメーターを含んでいる。典型的なパラメータセットは個別の原子について原子質量、ファンデルワールス半径、部分電荷の値を、結合した原子のつながりについて結合長、結合角、二面角の平衡値を、それぞれのポテンシャルについての有効バネ定数に対応する値を含む。現在のほとんどの力場は、それぞれの原子の電荷に局所的な静電環境によって影響されない単一の値が割り当てられている「固定電荷」モデルを用いている。次世代の力場では、近隣の原子との静電相互作用によって粒子の電荷が影響を受ける分極性モデルが取り込まれている。例えば、分極性は誘起双極子を導入することによって近似できる。また、ドルーデ粒子(それぞれの分極可能原子にバネ様の調和ポテンシャルによってつながれた質量のない電荷を持つ仮想部位)によって表現することもできる。