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dreamfly_ykf木蟲 (正式寫手)
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[求助]
MD如何 計(jì)算獲得DOS圖譜
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| 請(qǐng)教各位如何通過(guò)MD模擬獲得DOS圖譜，有的文獻(xiàn)提到模擬獲得VFC，然后通過(guò)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(shí)驗(yàn)匹配呢，請(qǐng)大家指教 |
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2樓2015-10-10 00:24:40
manutdhk
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文獻(xiàn)說(shuō)的是對(duì)的，但不是VCF，是velocity auto-correlation function,簡(jiǎn)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(gè)溫度，如10K，讓體系達(dá)到熱平衡。 2. 記錄下來(lái)平衡后每個(gè)原子的速度，如vi 3. 熱平衡后，繼續(xù)運(yùn)行MD過(guò)程N(yùn)步，（每步的時(shí)間步長(zhǎng)為t，則總的運(yùn)行時(shí)間為T=Nt）。在運(yùn)行過(guò)程中算出每一步的VACF=每個(gè)原子當(dāng)前速度與第2步記錄下來(lái)的速度的點(diǎn)乖 的加和。 4. 運(yùn)行完第3步，你將得到N個(gè)時(shí)間序列的VACF。 5. 把VACF時(shí)間序列作時(shí)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(xì)節(jié)。 6. 做完傅立葉變換，你將得到N個(gè)復(fù)數(shù)的序列。對(duì)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(gè)實(shí)數(shù)（已對(duì)復(fù)數(shù)取模）。這就是你要的DOS！ 7. 事情還沒(méi)完，因?yàn)榈?步只得到了縱坐標(biāo)。這一步教你如果確定橫坐標(biāo)。記得你運(yùn)行了N步得到了VACF，總時(shí)間步長(zhǎng)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(gè)數(shù)字，所以，橫坐標(biāo)則為: ［0:dw  i/t］，共N/2個(gè)數(shù)。8. 把第7步的橫坐標(biāo)與第6步的縱坐標(biāo)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(shí)驗(yàn)對(duì)比，因?yàn)槟氵�要將曲線歸一化，也就是說(shuō)，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(gè)頻率上的振動(dòng)模式的數(shù)密度，也就是態(tài)密度吧！ 9. 打完收工。 注意事項(xiàng) 1. 關(guān)于計(jì)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(duì)比，就取0.1K。如果與實(shí)驗(yàn)作對(duì)比，就用300K。對(duì)于Noble金屬，只要是低于0.5Tm（熔點(diǎn)），DOS不會(huì)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(gè)溫度的結(jié)果。尤其如果存在相變，更要注意溫度變化帶來(lái)的改變。 2 關(guān)于計(jì)算VACF的時(shí)長(zhǎng)與步長(zhǎng)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，步長(zhǎng)t是決定了DOS的頻率范圍，wmax=Pi/t。時(shí)長(zhǎng)T決定了分辨率，dw=2Pi/T。一般的MD的步長(zhǎng)都設(shè)為1飛秒，足夠的。關(guān)鍵是T，我一般會(huì)選13皮秒，分辨率是夠用的。注意，這個(gè)N最好是接近2的冪次的整數(shù)，如65535之類的。因?yàn)樽鞲盗⑷~變換一般采用快速傅氏變換。如果待變換的序列個(gè)數(shù)不夠2的冪次，會(huì)在序列后面補(bǔ)零以湊數(shù)。如果補(bǔ)的零太多，有效的數(shù)字就少，對(duì)結(jié)果會(huì)有影響。 3. 記得要?dú)w一化！ 4. 如果你不懂FFT，打開(kāi)MAtlab，去Help那里找FFT，根據(jù)軟件給的例子，自己先找一個(gè)正弦函數(shù)試驗(yàn)一下，積累經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)�，變換后的數(shù)據(jù)處理是很微妙的。 5. 祝你好運(yùn)。 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
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6樓2015-10-10 11:57:49
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