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分子動力學(xué)的缺點(diǎn) 已有1人參與
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| 文章一篇分子動力學(xué)和實(shí)驗(yàn)結(jié)合的文章，審稿人糾結(jié)在為什么模擬溫度跟實(shí)驗(yàn)溫度不一致。想請大牛幫分析一下分子動力學(xué)的缺點(diǎn)或者給幾篇文獻(xiàn)作為佐證。謝謝 |
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ChemiAndy
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| 我猜 abinitio 的建議大概是這樣的，在你所用的力場參數(shù)和模擬條件下，該體系的理論模擬熔沸點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)熔沸點(diǎn)并不對應(yīng)，因此模擬溫度也不必嚴(yán)格與實(shí)驗(yàn)溫度對應(yīng)。這是一個很好的point。但是不足以說服審稿人，即你的溫差到底是否影響你的定性結(jié)論和定量結(jié)果。進(jìn)一步說，好，你說理論與實(shí)驗(yàn)熔沸點(diǎn)不一致，那么請你給出對應(yīng)實(shí)驗(yàn)溫度的最佳理論溫度來？你怎么辦？你需要去用模擬該體系的理論熔沸點(diǎn)，然后去找對應(yīng)點(diǎn)。盡管這才是最嚴(yán)格的方法，但是，我基本沒見過去這樣做的，為什么？因?yàn)樘щy了，模擬熔沸點(diǎn)即相變是分子模擬最有挑戰(zhàn)的難題之一。所以，大家都不啃聲，假裝理論熔沸點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)熔沸點(diǎn)是基本對應(yīng)的。那按照這個邏輯，你模擬溫度就應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)溫度基本接近。所以，要扯理論熔沸點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)熔沸點(diǎn)的不一致，是把簡單問題復(fù)雜化了。不建議去這么回應(yīng)。 |
7樓2014-10-30 08:31:59
ChemiAndy
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有意思。既然反應(yīng)是有溫度選擇性的，這背后一定有很有意思的東西可以挖掘。你的模擬目的如果是嘗試解釋此機(jī)理，那溫度的選擇就必然是個關(guān)鍵因素，審稿人要求進(jìn)一步解釋是合理的。當(dāng)然分子模擬這種反應(yīng)是有很大困難的。你說“用分子動力學(xué)跑了纖維素的模型”，"在比實(shí)驗(yàn)溫度高出1300K的情況下出現(xiàn)了這種化學(xué)品", 請問你們模擬的是反應(yīng)過程、產(chǎn)物分布么，還是說僅僅是產(chǎn)物態(tài)的一些性質(zhì)？后者一般力場即可，前者就得用可反應(yīng)力場，或者從頭算或半經(jīng)驗(yàn)分子動力學(xué)。 如果是用了從頭算分子動力學(xué)模擬反應(yīng)，那么在高于實(shí)驗(yàn)1300K下才發(fā)生反應(yīng)，很容易解釋，這可能是你們用的理論方法，overbonding了鍵能，導(dǎo)致需要更高的熱能來克服反應(yīng)能壘。有些半經(jīng)驗(yàn)方法，或者高等方法用小的基組，鍵能差個把eV很正常。如果是這樣，這是現(xiàn)有可用理論方法的局限，并非你們研究方法的錯誤或缺陷。不過，這種情況下你們最好提供驗(yàn)證結(jié)果，即用你們方法計(jì)算簡單小分子的裂解鍵能，說明誤差的程度。 |
11樓2014-10-31 03:11:11
abinitio
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【答案】應(yīng)助回帖
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我的完整建議應(yīng)該是這樣的。 首先用構(gòu)建固液二相平衡法計(jì)算此勢函數(shù)的平衡熔點(diǎn)，如果此值與實(shí)驗(yàn)值相差無幾，則可證明所使用的勢函數(shù)對此問題的模擬是可靠的。 其次，強(qiáng)調(diào)md方式中周期性邊界條件的性質(zhì)，說明模擬的體系是一個沒有任何缺陷，沒有界面，沒有表面的一個理想晶體，模擬的熔點(diǎn)是根據(jù)lindemann或born判據(jù)由于晶格失穩(wěn)的結(jié)果，與實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際晶體是存在一定的過熱差的。金屬所盧柯院士有篇關(guān)于銅過熱的文章。 |
8樓2014-10-30 08:47:14
abinitio
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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被問到這個問題是正常的，一般來說，模擬的體系是一個沒有界面，沒有缺陷的理想晶體，因此，會存在過熱現(xiàn)象。另外，勢函數(shù)也會影響模擬的熔點(diǎn)值。 可參考以下文獻(xiàn)： Zhang, S. L. et al. Phys. B Condens. Matter 406, 2637–2641 (2011). L. Han, Q. An, R. Fu, L. Zheng, S. Luo.Phys. B: Condens. Matter, 405 (2010), p. 748 P. Buffat, J. Borel.Phys. Rev. A, 13 (1976), p. 2287 A. Kuksin, et al. Comput. Phys. Commun., 177 (2007), p. 34 |
2樓2014-10-29 08:19:55
3樓2014-10-29 12:05:22
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4樓2014-10-29 14:31:19
5樓2014-10-29 15:27:37
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【答案】應(yīng)助回帖
cenwanglai: 模擬EPI+1 2014-10-31 02:41:08
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我覺得問題問的很奇怪，幫助也很奇怪，找不到邏輯聯(lián)系。 首先樓主你應(yīng)該說說，實(shí)驗(yàn)溫度多少，模擬溫度多少，差多少，你到底是因?yàn)槭裁礇]有設(shè)置與實(shí)驗(yàn)一致的溫度？ 如果差不太多，那問題不大。一般來說，如果預(yù)平衡階段的運(yùn)行時間不充分，或者恒溫不充分，那么就會造成勢能向動能的轉(zhuǎn)化，最終平均溫度就會偏高。但是，如果高的不多，那么對結(jié)果沒有影響，你可以就此如實(shí)說明一下，審稿人也不會太為難你。 如果差太多，那么你拿模擬結(jié)果去解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就需要謹(jǐn)慎，需要估計(jì)一下你所要研究的性質(zhì)在這么一個溫度差別之下，是否會有本質(zhì)不同。如果沒有本質(zhì)不同，那就回復(fù)審稿人，此溫差明顯，但不改變定性結(jié)論。如果此溫差可能造成結(jié)論的定性差別，那你說破天也沒用，最好重新跑模擬。 |
6樓2014-10-30 08:18:33
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