材料模擬實驗方法由於受限於尺度效應等關係，不同尺度下無法藉由單一套的統馭方程式描述，因此通常區分為微觀、介觀、與巨觀的模擬系統，其中在微觀模擬的分子動力學(MD)方法上系統僅能模擬短時間與小系統，過去儘管高速電腦迅速發展，模擬尺寸已可匹配產業界的製程尺寸，但模擬時間問題上，因礙於描述分子的各種物理量，必須考慮原子震動行為，因此模擬時間步階需小到飛秒(femtosecond)，也因此在模擬與時域相依特性之問題時，MD在時間域的問題仍舊為人所詬病。近年來本人已成功開發Parallel replica dynamics (PRD)加速分子動力學，此技術可令MD模擬時間步階達到微秒級數，並實現實驗所觀察之研究現象，由本人今年的研究中，已成功利用PRD模擬晶體金奈米線之相變化過程，由晶體FCC結構變化成螺旋層狀結構，並觀察發現其相變過程，是伴隨著shear like transformation, dissociation, vacancy diffusion, dislocation, and twist deformation等多項機制的演變，最後才得以產生完美螺旋奈米線結構。