Originally posted by astringent at 2011-01-15 19:36:56:

首先給長感謝你的解答。但是我還是有兩個問題：
（1）我用的坐標(biāo)就是動力學(xué)模擬后得到的DCD文件中的坐標(biāo)，模擬的時候使用了周期性邊界條件，這是不是意味著我用的坐標(biāo)是你說的第二種情況？
(2) 如果是你說的 ...

Originally posted by astringent at 2011-01-14 18:08:25:
最近準(zhǔn)備寫均方位移（MSD）的程序，但是有一點(diǎn)不太明白。均方位移指的是分子質(zhì)心的均方位移，還是采用動力學(xué)模擬后得到的軌跡直接算就可以？如果是指質(zhì)心的均方位移，，那么在計算時是不是首先要考慮質(zhì)心的移動啊 ...

Originally posted by astringent at 2011-01-14 18:08:25:
最近準(zhǔn)備寫均方位移（MSD）的程序，但是有一點(diǎn)不太明白。均方位移指的是分子質(zhì)心的均方位移，還是采用動力學(xué)模擬后得到的軌跡直接算就可以？如果是指質(zhì)心的均方位移，，那么在計算時是不是首先要考慮質(zhì)心的移動啊 ...

Originally posted by zyj8119 at 2011-01-15 14:43:19:

你可以參考DLPOLY的源代碼。

Originally posted by cooloyyt at 2011-01-15 14:55:43:


首先，看你用的程序輸出的是真實(shí)坐標(biāo)還是應(yīng)用周期化邊界以后的坐標(biāo)，如果是前者那很好辦，直接求分子質(zhì)心的均方位移就行。如果是后者，就沒轍，你只能取分析的這段時間區(qū)間內(nèi)體系中運(yùn)動沒有超過盒子邊界的分子 ...

Originally posted by astringent at 2011-01-15 19:31:34:

請問在哪里可以找到DLPOLY的源代碼？謝謝

    program msdprg

c*********************************************************************
c     
c     dl_poly program to calculate mean square displacement
c     for selected atoms from dl_poly HISTORY file
c     
c     copyright daresbury laboratory 1996
c     author  w.smith jan 1996
c     
c     wl
c     1996/02/15 14:33:26
c     1.1.1.1
c     Exp
c
c*********************************************************************
      
      implicit real*8(a-h,o-z)
      
      parameter (mxatms=1080,npts=600,nstr=1080)
      character*1 fmt
      character*8 atname
      character*40 fname
      character*80 title
      character*8 atmnam(mxatms)
      real*8 msd(npts,nstr),msd0(npts,nstr,3),rr2(npts)
      dimension xxx(mxatms),yyy(mxatms),zzz(mxatms)
      dimension weight(mxatms),chge(mxatms)
      dimension avcell(9),cell(9),rcell(9)
      dimension xx0(nstr),yy0(nstr),zz0(nstr)
      dimension xx1(nstr),yy1(nstr),zz1(nstr)
      dimension acx(nstr),acy(nstr),acz(nstr)
      dimension imd(npts),msm(npts)
        
c     open the I/O files
      
      open(5,file='msd_input')
      open(6,file='msd_output')
      
      write(6,'(a)')
     x  '# Mean Square Displacement Program'
      
c     read the control variables
      
c     name of atomic species for autocorrelation
      read(5,*)atname
      
c     name of selected HISTORY file
      read(5,*)fname

c     HISTORY file formatted or unformatted
      read(5,*)fmt
      
c     total number of atoms in a HISTORY file configuration
      read(5,*)natms

c     time interval between successive configurations
      read(5,*)tstep
      
c     max number of configurations to sample
      read(5,*)nconf
      
c     working length of msd array
      read(5,*)nmsd

c     sampling interval
      read(5,*)isampl
      
c     interval between origins
      read(5,*)iomsd

c     average cell vectors (taken from dl_poly OUTPUT file)
      read(5,*)avcell
      
c     check on specified control variables
      
      write(6,'(a,a40)')'# name of target HISTORY file   : ',fname
      write(6,'(a,a8)')'# label  of atom  of interest   : ',atname
      write(6,'(a,i8)')'# total no. of atoms in config  : ',natms
      write(6,'(a,i8)')'# length of correlation arrays  : ',nmsd
      write(6,'(a,i8)')'# number of configurations      : ',nconf
      write(6,'(a,i8)')'# sampling interval             : ',isampl
      write(6,'(a,i8)')'# interval between origins      : ',iomsd
      write(6,'(a,f8.3)')'# time interval between configs : ',tstep
      write(6,'(a)')     '# average cell vectors:'
      write(6,'(a,3f12.6)')'# vector A :',avcell(1),avcell(2),avcell(3)
      write(6,'(a,3f12.6)')'# vector B :',avcell(4),avcell(5),avcell(6)
      write(6,'(a,3f12.6)')'# vector C :',avcell(7),avcell(8),avcell(9)
        
      if(natms.gt.mxatms)then
        
        write(6,'(a,2i5)')
     x    '# error - too many atoms in system'
        stop
        
      endif
      if(nmsd.gt.npts)then
        
        write(6,'(a,2i5)')
     x    '# error - msd array set too large',nmsd,npts
        stop
        
      endif
      if(mod(nmsd,iomsd).ne.0)then
        
        nmsd=iomsd*(nmsd/iomsd)
        write(6,'(a,i5)')
     x    '# warning - msd array reset to ',nmsd
        
      endif
      
      nomsd=nmsd/iomsd
      
c     initialise msd arrays
      
      lsr=0
      msr=0
      nsmsd=0
      do i=1,nstr
        
        acx(i)=0.d0
        acy(i)=0.d0
        acz(i)=0.d0
        
      enddo
      do j=1,npts
        msm(j)=0
        do i=1,nstr
         
          msd(j,i)=0.d0
          msd0(j,i,1)=0.d0
          msd0(j,i,2)=0.d0
          msd0(j,i,3)=0.d0
         
        enddo
      enddo
      
c     set default cell properties

      dt0=0.d0
      
      do i=1,9
        cell(i)=0.d0
      enddo
      cell(1)=1.d0
      cell(5)=1.d0
      cell(9)=1.d0
      
      iflg=0
      keytrj=0

      do iconf=0,nconf-1
        
        if(fmt.eq."U".or.fmt.eq."u")then

          call uread
     x      (fname,title,atmnam,iflg,imcon,keytrj,natms,nstep,timstp,
     x       cell,chge,weight,xxx,yyy,zzz,vxx,vyy,vzz,fxx,fyy,fzz)


        else

          call hread
     x      (fname,title,atmnam,iflg,imcon,keytrj,natms,nstep,timstp,
     x       cell,chge,weight,xxx,yyy,zzz,vxx,vyy,vzz,fxx,fyy,fzz)


        endif

        if(iflg.lt.0)go to 100

        if(imcon.ge.1.and.imcon.le.3)then

          call invert(cell,rcell,det)
        
        else
         
          write(6,'(a)')
     x      '# error - incorrect boundary condition'
          stop
         
        endif

        dt0=det
        
        j=0
        do i=1,natms

          if(atmnam(i).eq.atname)then
            
            j=j+1
            
            if(j.gt.nstr)then
        
              write(6,'(a)')
     x          '# error - too many atoms of specified type'
              stop
              
            endif
            xx1(j)=xxx(i)*rcell(1)+yyy(i)*rcell(4)+zzz(i)*rcell(7)
            yy1(j)=xxx(i)*rcell(2)+yyy(i)*rcell(5)+zzz(i)*rcell(8)
            zz1(j)=xxx(i)*rcell(3)+yyy(i)*rcell(6)+zzz(i)*rcell(9)
            
          endif

        enddo
        nat=j
        if(iconf.eq.0)write(6,'(a,i8)')
     x    '# no. atoms of selected type    : ',nat
        
        if(iconf.gt.0)then
         
c     accumulate incremental distances
         
          do i=1,nat
            
            uuu=xx1(i)-xx0(i)
            vvv=yy1(i)-yy0(i)
            www=zz1(i)-zz0(i)
            
            uuu=uuu-nint(uuu)
            vvv=vvv-nint(vvv)
            www=www-nint(www)
            
            acx(i)=acx(i)+uuu*avcell(1)+vvv*avcell(4)+www*avcell(7)
            acy(i)=acy(i)+uuu*avcell(2)+vvv*avcell(5)+www*avcell(8)
            acz(i)=acz(i)+uuu*avcell(3)+vvv*avcell(6)+www*avcell(9)
            
          enddo
         
        endif
        
        do i=1,nat
         
          xx0(i)=xx1(i)
          yy0(i)=yy1(i)
          zz0(i)=zz1(i)
         
        enddo
        
c     calculate mean square displacement
        
        if(iconf.gt.0)then
         
          if(mod(iconf,isampl).eq.0)then
            
            if(mod(nsmsd,iomsd).eq.0)then
              
              lsr=min(lsr+1,nomsd)
              msr=mod(msr,nomsd)+1
              imd(msr)=1
              do i=1,nat
               
                msd0(msr,i,1)=0.d0
                msd0(msr,i,2)=0.d0
                msd0(msr,i,3)=0.d0
               
              enddo
              
            endif
            
            nsmsd=nsmsd+1
            
            do j=1,lsr
              
              m=imd(j)
              imd(j)=m+1
              msm(m)=msm(m)+1
              do i=1,nat
               
                rmsx=msd0(j,i,1)+acx(i)
                rmsy=msd0(j,i,2)+acy(i)
                rmsz=msd0(j,i,3)+acz(i)
                msd(m,i)=msd(m,i)+rmsx**2+rmsy**2+rmsz**2
                msd0(j,i,1)=rmsx
                msd0(j,i,2)=rmsy
                msd0(j,i,3)=rmsz
               
              enddo
              
            enddo
            
            do i=1,nstr
              
              acx(i)=0.d0
              acy(i)=0.d0
              acz(i)=0.d0
              
            enddo
            
          endif
         
        endif
        
      enddo
      
  100 continue

      if(iflg.lt.0)iconf=iconf-1

      last=min(nsmsd,nmsd)
      write(6,'(a,i6)')
     x  '# number of configurations read: ',iconf
      
c     normalise mean square displacement
      
      do j=1,last
        
        rr2(j)=0.d0
        
        do i=1,nat
         
          rr2(j)=rr2(j)+msd(j,i)
         
        enddo
        rr2(j)=rr2(j)/dble(msm(j))
        
      enddo
      
c     print out final mean square displacement function
      
      write(6,'(a)')'#      time         msd'
      write(6,'(1p,2e15.7)')0.d0,0.d0
      do j=1,last
        
        time=tstep*dble(isampl)*dble(j)
        asum=rr2(j)/dble(nat)
        write(6,'(1p,2e15.7)')time,asum
        
      enddo
      write(6,'(a)')'&'
      
      stop
      
      end
      subroutine invert(a,b,d)
c     
c***********************************************************************
c     
c     dl_poly subroutine to invert a 3 * 3 matrix using cofactors
c
c     copyright - daresbury laboratory 1992
c     author    - w. smith       april 1992
c     
c***********************************************************************
c     
      
      real*8 a,b,d,r

      dimension a(9),b(9)
c
c     calculate adjoint matrix
      b(1)=a(5)*a(9)-a(6)*a(8)
      b(2)=a(3)*a(8)-a(2)*a(9)
      b(3)=a(2)*a(6)-a(3)*a(5)
      b(4)=a(6)*a(7)-a(4)*a(9)
      b(5)=a(1)*a(9)-a(3)*a(7)
      b(6)=a(3)*a(4)-a(1)*a(6)
      b(7)=a(4)*a(8)-a(5)*a(7)
      b(8)=a(2)*a(7)-a(1)*a(8)
      b(9)=a(1)*a(5)-a(2)*a(4)
c
c     calculate determinant
      d=a(1)*b(1)+a(4)*b(2)+a(7)*b(3)
      r=0.d0
      if(abs(d).gt.0.d0)r=1.d0/d
c
c     complete inverse matrix
      b(1)=r*b(1)
      b(2)=r*b(2)
      b(3)=r*b(3)
      b(4)=r*b(4)
      b(5)=r*b(5)
      b(6)=r*b(6)
      b(7)=r*b(7)
      b(8)=r*b(8)
      b(9)=r*b(9)
      return
      end
      subroutine uread
     x  (history,cfgname,atmnam,iflg,imcon,keytrj,natms,nstep,tstep,
     x   cell,chge,weight,xxx,yyy,zzz,vxx,vyy,vzz,fxx,fyy,fzz)
      
c     
c***********************************************************************
c     
c     dl_poly subroutine for reading unformatted history files
c     
c     double precision, single processor version
c     
c     copyright - daresbury laboratory 1996
c     author    - w. smith jan 1996.
c     
c     wl
c     1996/02/15 14:33:26
c     1.1.1.1
c     Exp
c     
c***********************************************************************
c     
      
      implicit real*8(a-h,o-z)
      
      logical new
      
      character*80 cfgname
      character*40 history
      character*8 atmnam(*)
      
      dimension cell(9)
      dimension chge(*),weight(*)
      dimension xxx(*),yyy(*),zzz(*)
      dimension vxx(*),vyy(*),vzz(*)
      dimension fxx(*),fyy(*),fzz(*)
      
      save new
      
      data new/.true./,nhist/77/
      
      iflg=0

c     open the history file if new job
      
      if(new)then
        
        open(nhist,file=history,form='unformatted',
     x       status='old',err=100)
        
        read(nhist,err=200) cfgname
        write(*,'(a,a)')'# History file header: ',cfgname
        read(nhist,end=200) datms
        if(natms.ne.nint(datms))then
         
          matms=nint(datms)
          write(*,'(a)')'# error - incorrect number of atoms in file'
          write(*,'(a,i6,a)')'# file contains',matms,' atoms'
          stop
         
        endif
        read(nhist,end=200) (atmnam(i),i=1,natms)
        read(nhist,end=200) (weight(i),i=1,natms)
        read(nhist,end=200) (chge(i),i=1,natms)
        
        new=.false.
        
      endif
      
      read(nhist,end=200)dstep,datms,trjkey,dimcon,tstep
      nstep=nint(dstep)
      ktrj=nint(trjkey)
      imcon=nint(dimcon)
      if(keytrj.gt.ktrj)then
        
        if(ktrj.eq.0)write(*,'(a)')'# error - no velocities in file'
        if(keytrj.gt.1)write(*,'(a)')'# error - no forces in file'
        stop

      endif
      
      if(imcon.gt.0) read(nhist,end=200) cell
      
      read(nhist,end=200) (xxx(i),i = 1,natms)
      read(nhist,end=200) (yyy(i),i = 1,natms)
      read(nhist,end=200) (zzz(i),i = 1,natms)
      
      if(keytrj.ge.1)then
        read(nhist,end=200) (vxx(i),i = 1,natms)
        read(nhist,end=200) (vyy(i),i = 1,natms)
        read(nhist,end=200) (vzz(i),i = 1,natms)
      else if(ktrj.ge.1)then
        read(nhist,end=200)
        read(nhist,end=200)
        read(nhist,end=200)
      endif
      if(keytrj.ge.2)then
        read(nhist,end=200) (fxx(i),i = 1,natms)
        read(nhist,end=200) (fyy(i),i = 1,natms)
        read(nhist,end=200) (fzz(i),i = 1,natms)
      else if(ktrj.ge.2)then
        read(nhist,end=200)
        read(nhist,end=200)
        read(nhist,end=200)
      endif

      iflg=1
      
      return

  100 continue

      write(*,'(a)')'# error - History file not found'
      stop

  200 continue
      write(*,'(a)')'# warning - end of History file encountered'
      close (nhist)
      iflg=-1

      return
      end
      subroutine hread
     x  (history,cfgname,atmnam,iflg,imcon,keytrj,natms,nstep,tstep,
     x   cell,chge,weight,xxx,yyy,zzz,vxx,vyy,vzz,fxx,fyy,fzz)
      
c     
c***********************************************************************
c     
c     dl_poly subroutine for reading the formatted history file
c     
c     copyright - daresbury laboratory 1996
c     author    - w. smith jan 1996.
c
c     single processor version
c
c     wl
c     1996/02/15 14:33:26
c     1.1.1.1
c     Exp
c     
c***********************************************************************
c     
      
      implicit real*8(a-h,o-z)

      logical new

      character*80 cfgname
      character*40 history
      character*8 atmnam(*),step
      
      dimension cell(9)
      dimension chge(*),weight(*)
      dimension xxx(*),yyy(*),zzz(*)
      dimension vxx(*),vyy(*),vzz(*)
      dimension fxx(*),fyy(*),fzz(*)

      save new

      data new/.true./,nhist/77/

      iflg=0

c     open history file if new job

      if(new)then
      
        open(nhist,file=history,status='old',err=100)
        
        read(nhist,'(a80)',err=200) cfgname
        write(*,'(a,a)')'# History file header: ',cfgname
        read(nhist,'(2i10)',end=200) ktrj,imcon
        if(keytrj.gt.ktrj)then

          if(ktrj.eq.0)write(*,'(a)')'# error - no velocities in file'
          if(keytrj.gt.1)write(*,'(a)')'# error - no forces in file'
          stop

        endif

        new=.false.

      endif
        
      read(nhist,'(a8,4i10,f12.6)',end=200)
     x     step,nstep,matms,ktrj,imcon,tstep
      
      if(natms.ne.matms)then

        write(*,'(a)')'# error - incorrect number of atoms in file'
        write(*,'(a,i6,a)')'# file contains',matms,' atoms'
        stop

      endif
      
      if(imcon.gt.0) read(nhist,'(3g12.4)',end=200) cell
      
      do i = 1,natms
        read(nhist,'(a8,i10,2f12.6)',end=200)
     x    atmnam(i),j,weight(i),chge(i)
        read(nhist,'(1p,3e12.4)',end=200) xxx(i),yyy(i),zzz(i)
        if(keytrj.ge.1)then
          read(nhist,'(1p,3e12.4)',end=200) vxx(i),vyy(i),vzz(i)
        else if(ktrj.ge.1)then
          read(nhist,'(1p,3e12.4)',end=200) vx,vy,vz
        endif
        if(keytrj.ge.2)then
          read(nhist,'(1p,3e12.4)',end=200) fxx(i),fyy(i),fzz(i)
        else if(ktrj.ge.2)then
          read(nhist,'(1p,3e12.4)',end=200) fx,fy,fz
        endif
      enddo
      
      iflg=1

      return

  100 continue

      write(*,'(a)')'# error - History file not found'
      stop

  200 continue
      write(*,'(a)')'# warning - end of History file encountered'
      close (nhist)
      iflg=-1

      return
      end

Originally posted by zyj8119 at 2011-01-15 19:56:15:


[code]    program msdprg

c*********************************************************************
c     
c     dl_poly program to calculate mean square displacement
c     for selected atoms ...

Originally posted by cooloyyt at 2011-01-15 22:18:43:

你看看軌跡文件里任何時刻的每一個粒子坐標(biāo)是不是都沒有超過盒子邊界？如果粒子都一直在盒子內(nèi)那應(yīng)該輸出的是周期性邊界處理過的坐標(biāo)。
如果軌跡文件是真實(shí)坐標(biāo)的話，自己寫msd程序就不用考慮周期性邊界問題了，