24小時(shí)熱門(mén)版塊排行榜

返回列表

毛毛蟲(chóng)_

銀蟲(chóng) (小有名氣)

應(yīng)助: 0 (幼兒園)
金幣: 27.4
紅花: 1
帖子: 267
在線: 126.4小時(shí)
蟲(chóng)號(hào): 1883594
注冊(cè): 2012-07-08
性別: MM
專(zhuān)業(yè): 理論和計(jì)算化學(xué)

[求助] 在MD中 flying ice cube 怎么理解？

各位蟲(chóng)友好，請(qǐng)問(wèn)在MD中 flying ice cube 怎么理解？怎么避免呢？

回復(fù)此樓

» 本帖@通知

@ChemiAndy

» 猜你喜歡

2026年循環(huán)經(jīng)濟(jì)功能材料國(guó)際會(huì)議（ICFMCE 2026）已經(jīng)有0人回復(fù)
2026年第五屆電氣、電子與信息工程國(guó)際會(huì)議（ISEEIE 2026）已經(jīng)有0人回復(fù)
物理學(xué)I論文潤(rùn)色/翻譯怎么收費(fèi)? 已經(jīng)有57人回復(fù)
哈爾濱理工大學(xué)物理系招收物理學(xué)考研調(diào)劑已經(jīng)有5人回復(fù)
0702一志愿吉大B區(qū)求調(diào)劑已經(jīng)有5人回復(fù)
求調(diào)劑已經(jīng)有0人回復(fù)
0702一志愿吉大B區(qū)求調(diào)劑有論文已經(jīng)有0人回復(fù)
請(qǐng)問(wèn)還有沒(méi)有用Latex寫(xiě)文章的小伙伴們？已經(jīng)有0人回復(fù)
光學(xué)工程學(xué)碩調(diào)劑信息已經(jīng)有29人回復(fù)
歡迎加入課題組已經(jīng)有0人回復(fù)
散金幣，求好運(yùn)，祝面上順利！已經(jīng)有52人回復(fù)

努力爬行的小蟲(chóng)子·····

1樓 2013-08-29 17:30:29

已閱回復(fù)此樓關(guān)注TA 給TA發(fā)消息送TA紅花 TA的回帖

ChemiAndy

木蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)

計(jì)算強(qiáng)帖: 1
應(yīng)助: 52 (初中生)
金幣: 2573.3
散金: 18
紅花: 104
帖子: 590
在線: 553.8小時(shí)
蟲(chóng)號(hào): 836907
注冊(cè): 2009-08-30
性別: GG
專(zhuān)業(yè): 理論和計(jì)算化學(xué)

★ ★
dbb627: 金幣+2, 謝謝指導(dǎo) 2013-08-30 10:00:31
毛毛蟲(chóng)_: 回帖置頂 2013-08-30 10:05:45

當(dāng)你用分子動(dòng)力學(xué)模擬一個(gè)分子或cluster在氣相中的運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，如果你發(fā)現(xiàn)分子的振動(dòng)越來(lái)越弱，而平動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)越來(lái)越強(qiáng)的時(shí)候，這個(gè)就是flying ice cube現(xiàn)象了，因?yàn)榉肿拥暮孟褚粋€(gè)凍住了的僵硬的cube一樣飛來(lái)飛去。這是怎么造成的呢？因?yàn)関elocity scaling的熱浴算法。

velocity scaling算法是這樣的，你有一個(gè)設(shè)定的溫度，根據(jù)你的粒子數(shù)N和能均分定理，你就有個(gè)目標(biāo)動(dòng)能K=3N*kT/2。在跑動(dòng)力學(xué)時(shí)，特別是體系不平衡的時(shí)候，你的分子的勢(shì)能會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，造成溫度升高。怎么辦呢？scale所有粒子的速度，即動(dòng)能。比如，當(dāng)前動(dòng)能是目標(biāo)動(dòng)能的2倍，那么，你可以讓所有的粒子速度乘以[latex]\sqrt{2}[\latex], 這樣動(dòng)能就scale到目標(biāo)動(dòng)能了。相當(dāng)與按比例砍掉一半。但是這樣砍有個(gè)問(wèn)題，就是說(shuō)其中的振動(dòng)能占總動(dòng)能的比例大（～90%），被砍掉的絕對(duì)量也大。而平動(dòng)能和轉(zhuǎn)動(dòng)能砍掉的絕對(duì)量卻小。你會(huì)說(shuō)，這沒(méi)什么啊，如果當(dāng)前總動(dòng)能小，你會(huì)把它scale大，按比例增大的話，振動(dòng)能也補(bǔ)的多呀。問(wèn)題是，一般的模擬通常是從一個(gè)沒(méi)有relax過(guò)的構(gòu)象開(kāi)始的，這種構(gòu)象一般都是勢(shì)能高，因此會(huì)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能造成溫度升高。這樣，動(dòng)能被砍的機(jī)會(huì)多于被補(bǔ)的機(jī)會(huì)。關(guān)鍵是說(shuō)，按這種砍法，振動(dòng)能損失與平/轉(zhuǎn)動(dòng)能的損失不符合能量分配定理：振動(dòng)能減小太多，分子被凍僵，但是平/轉(zhuǎn)動(dòng)能卻沒(méi)有顯著減小。不僅沒(méi)有減小，由于勢(shì)能源源不斷的補(bǔ)充，平/轉(zhuǎn)動(dòng)能反而可能不斷增加。這種現(xiàn)象是Harvey SC等人在1998年首先在J Comp Chem 19(7): 726-40討論的。

首先說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題只在哈密頓不守恒的熱浴算法中才會(huì)出現(xiàn)。所謂哈密頓不守恒算法，就是這種scale的算法，你把能量砍掉不要了，交給環(huán)境了，但是環(huán)境并不包括在你的哈密頓里。如果用擴(kuò)展拉格朗日算法，則不會(huì)出現(xiàn)這種問(wèn)題。因?yàn)閿U(kuò)展拉格朗日算法是要把環(huán)境作為一個(gè)虛擬的量加入到哈密頓中，這樣整個(gè)體系相當(dāng)于一個(gè)孤立體系。孤立體系有什么好？孤立體系是嚴(yán)格能量守恒的。所以其中的每一步在相空間中出現(xiàn)的概率相等。等概率假定是系綜理論的基本原理，這樣的采樣才有堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。環(huán)境怎么包括到哈密頓中來(lái)呢？用一個(gè)虛擬的儲(chǔ)熱罐，這個(gè)儲(chǔ)熱罐按照一定的頻率與體系進(jìn)行熱耦合：當(dāng)體系溫度過(guò)高時(shí)，把多余的能量都逐步交給儲(chǔ)熱罐；反之，從儲(chǔ)熱罐中向體系輸送能量。

在熱浴算法中，只有Nose-Hoover是擴(kuò)展拉格朗日算法，配備了儲(chǔ)熱罐。而velocity scaling和berdersen等都是哈密頓不守恒的。那為什么還要用velocity scaling等算法呢？一般是因?yàn)轭A(yù)平衡階段需要快速使體系達(dá)到目標(biāo)溫度，然后再在采樣階段使用Nose-Hoover。使用Nose-Hoover后，體系會(huì)自己通過(guò)能量傳遞，自然地達(dá)到振動(dòng)能和平轉(zhuǎn)動(dòng)能分配合理的狀態(tài)。但是，最好再scaling算法結(jié)束后或者進(jìn)行當(dāng)中，不斷消除平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。

贊一下(2人)

回復(fù)此樓