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dreamfly_ykf木蟲 (正式寫手)
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[求助]
MD如何 計算獲得DOS圖譜
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| 請教各位如何通過MD模擬獲得DOS圖譜，有的文獻提到模擬獲得VFC，然后通過傅里葉轉(zhuǎn)換，獲得圖譜。是在不知道如何轉(zhuǎn)換。一般軟件都可以獲得VFC的圖，但是如何轉(zhuǎn)換獲得DOS與實驗匹配呢，請大家指教 |
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2樓2015-10-10 00:24:40
manutdhk
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文獻說的是對的，但不是VCF，是velocity auto-correlation function,簡稱VAFC。 具體做法如下，以單元素為例，如BCC 鎢。 1. 先用MD把結(jié)構(gòu)升溫到某個溫度，如10K，讓體系達到熱平衡。 2. 記錄下來平衡后每個原子的速度，如vi 3. 熱平衡后，繼續(xù)運行MD過程N步，（每步的時間步長為t，則總的運行時間為T=Nt）。在運行過程中算出每一步的VACF=每個原子當前速度與第2步記錄下來的速度的點乖 的加和。 4. 運行完第3步，你將得到N個時間序列的VACF。 5. 把VACF時間序列作時域-頻域傅立葉變換，可以參考Matlab的FFT指令，軟件的Help 可以查到該指令的具體細節(jié)。 6. 做完傅立葉變換，你將得到N個復(fù)數(shù)的序列。對復(fù)數(shù)取模。將復(fù)數(shù)序列分成前后兩部分，只保留后半部分，也就是N/2個實數(shù)（已對復(fù)數(shù)取模）。這就是你要的DOS！ 7. 事情還沒完，因為第6步只得到了縱坐標。這一步教你如果確定橫坐標。記得你運行了N步得到了VACF，總時間步長為T，那么，你得到的DOS的分辨率則為dW=2Pi/T，有效的DOS為N/2個數(shù)字，所以，橫坐標則為: ［0:dw  i/t］，共N/2個數(shù)。8. 把第7步的橫坐標與第6步的縱坐標合在一起作圖。就是你得到的DOS曲線。但是該曲線不可以與實驗對比，因為你還要將曲線歸一化，也就是說，讓DOS曲線與x軸圍成的面積變成1.注意到，橫縱是頻率，縱軸單位是頻率的倒數(shù)，所以，歸一化后，曲線的物理意義是，在某個頻率上的振動模式的數(shù)密度，也就是態(tài)密度吧！ 9. 打完收工。 注意事項 1. 關(guān)于計算VACF前，體系要在什么溫度下作熱平衡。如果你要與第一性原理結(jié)果對比，就取0.1K。如果與實驗作對比，就用300K。對于Noble金屬，只要是低于0.5Tm（熔點），DOS不會有什么大變化。但如果你想研究DOS隨溫度變化的性質(zhì)，最好多做幾個溫度的結(jié)果。尤其如果存在相變，更要注意溫度變化帶來的改變。 2 關(guān)于計算VACF的時長與步長。簡單地說，步長t是決定了DOS的頻率范圍，wmax=Pi/t。時長T決定了分辨率，dw=2Pi/T。一般的MD的步長都設(shè)為1飛秒，足夠的。關(guān)鍵是T，我一般會選13皮秒，分辨率是夠用的。注意，這個N最好是接近2的冪次的整數(shù)，如65535之類的。因為作傅立葉變換一般采用快速傅氏變換。如果待變換的序列個數(shù)不夠2的冪次，會在序列后面補零以湊數(shù)。如果補的零太多，有效的數(shù)字就少，對結(jié)果會有影響。 3. 記得要歸一化！ 4. 如果你不懂FFT，打開MAtlab，去Help那里找FFT，根據(jù)軟件給的例子，自己先找一個正弦函數(shù)試驗一下，積累經(jīng)驗。因為，變換后的數(shù)據(jù)處理是很微妙的。 5. 祝你好運。 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
3樓2015-10-10 10:23:55
dreamfly_ykf
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4樓2015-10-10 11:12:21
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5樓2015-10-10 11:13:39
manutdhk
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6樓2015-10-10 11:57:49
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