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敏sunflower金蟲 (小有名氣)
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[求助]
計算擴散系數(shù) 已有2人參與
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初學(xué)模擬，急需各位大俠的幫助！ 我最近在模擬A、B兩分子在聚合物中的擴散系數(shù)，但是遇到了幾個問題，想向各位請教一下 模擬過程如下：1.建Cell——2.能量最小化——3.NPT——4.NVT平衡結(jié)構(gòu)——5.NVT用于數(shù)據(jù)分析 （1）做完第5步NVT動力學(xué)，分析得到MSD-t曲線，從而得到擴散系數(shù)。但是發(fā)現(xiàn)對第4步結(jié)束時的最后一幀結(jié)構(gòu)平行做兩次NVT動力學(xué)，分析得到的擴散系數(shù)有時相差很大，這是什么原因那？ （2）有人說是擴散系數(shù)對初始結(jié)構(gòu)很敏感，但重新建模之后進行上述1-5步模擬，發(fā)現(xiàn)得到的擴散系數(shù)也相差很大 面對上述情況，怎樣取擴散系數(shù)的值那？   |
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 擴散系數(shù) |
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前面300 ps的平衡是不需要重新進行了，但是假如要像我前面帖子里說的那樣從不同的初始條件下跑MD，你得把300 ps的構(gòu)型拿來跑1 ps, 2 ps, 3 ps ...這樣才能獲得不同的初始構(gòu)型。 選擇跑多少納秒來算MSD是很經(jīng)驗性的問題，具體情況取決于你的體系，這個我很難說。我個人的經(jīng)驗是對于幾千個原子的體系可能需要時長達1 ns的MSD來計算擴散系數(shù)，這樣的話你的MD至少要跑2 ns。 |
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敏sunflower7樓2014-10-02 09:18:23
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會編程么？如果會編程，寫個小程序讀取軌跡文件，然后計算MSD，一兩百行差不多搞定。 不會編程的話，可以借助某些MD軌跡分析代碼，比如MDAnaylisis https://mdanalysis.googlecode.com/git/package/doc/html/index.html 可能需要翻-墻 注意MDAnalysis無法讀取VASP軌跡文件格式 https://mdanalysis.googlecode.co ... nates/init.html#id1 可能需要用個工具把你的VASP軌跡文件轉(zhuǎn)成MDAnalysis可以讀取的文件（比如xyz格式），然后調(diào)用MDAnalysis里MSD分析的模塊，這里有示例 http://www.mdanalysis.org/mdanal ... /waterdynamics.html MDAnalysis是基于python的，使用之前要在電腦上裝python VASP畢竟還是一個第一性原理軟件，所做的MD應(yīng)該主要也是ab initio MD。ab inito MD的缺點是軌跡都很短（大多都幾十個或100個ps），所以能分析的MSD時間段并不長，充其量也就算個30-50 ps的MSD。 |
20樓2015-12-24 11:14:17
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2樓2014-10-01 07:14:49
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3樓2014-10-01 07:22:17
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聚合物中如果有孔洞的話，嚴格意義上來講粒子在孔洞中的擴散是受限的。所以會出現(xiàn)粒子長時間只在某個區(qū)域的孔洞中運動的情況，這樣的話如果你從不同的初始條件開始而采樣時間不夠長的話，采集到的MSD只是粒子在某個區(qū)域里的MSD，擬合得到的擴散系數(shù)自然會相差很大。即便你從相同的初始條件出發(fā)，由于MD算法自身的誤差以及NVT動力學(xué)的一些特點（這個有些復(fù)雜，這里不講），也不可能得到兩條相同的軌跡或是MSD。 一般對于粒子在這種受限條件下的擴散，采樣時間都在納秒級別以保證充分采樣。雖然你用300ps就可以達到平衡，但采樣同樣是要花很長時間的。如果你不想跑長的simulation，可以考慮以不同的初始條件跑幾個600ps的simulation，然后把求到的幾條MSD取平均。 |
5樓2014-10-01 13:25:26
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8樓2014-10-02 10:16:27
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"模擬得到的擴散系數(shù)值與實驗得到的擴散系數(shù)值相差20-40倍"，如果是純計算的文章這個鐵定無法投好的期刊。如果是實驗和計算結(jié)合的文章還要另外看你實驗?zāi)且徊糠帧?br /> 但這并不是致命傷，很多力場算出來的擴散性質(zhì)都不太好，跟實驗差距都比較大。如果計算結(jié)果和實驗在同一個數(shù)量級，一般不需要作太多解釋。如果計算結(jié)果和實驗相差一個數(shù)量級以上，建議你在文章中分析一下為什么會差這么多，比如說 1. 力場的問題。這個力場是否之前對于其他體系也很不準？ 2. 體系的setup。很多時候建模的體系很難說是真實體系的反映，要么偏小，要么過于簡單。 以上兩點僅供參考。如果模擬結(jié)果在定性描述某個趨勢上和實驗是吻合的，那么投一個一般的期刊問題還是不大的。 |
10樓2014-11-12 09:04:10
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