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标题: 晶面吸附动力学模拟后晶面上方水分子为什么分层了 [打印本页]

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-28 14:27
标题: 晶面吸附动力学模拟后晶面上方水分子为什么分层了
(, 下载次数 Times of downloads: 114) (, 下载次数 Times of downloads: 97) 如图所示：先构建水和药剂的盒子，切晶面建超晶胞，然后把水盒子加到晶面上，为防止周期性导致水与上层晶面作用，加了100埃的真空层。几何优化，20000步退火，NVT跑动力学，跑完后一部分水吸附在晶面上，另一部分飘到真空层上方了，什么原因啊？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-28 15:12
温度变化怎么设的？模拟过程中水一点一点自发跑到上头去了？

如果温度不是很低，水肯定会慢慢自发逸出，有些吸到晶体下侧（图中盒子的顶端）是正常情况

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-28 15:17

sobereva 发表于 2018-6-28 15:12
温度变化怎么设的？模拟过程中水一点一点自发跑到上头去了？

退火时设置温度300K，Mid-cycle temperature-500K.
动力学模拟就是298K，模拟过程中从第二帧开始就有水分子往上飘了

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-28 15:31
完全没必要做退火
温度从0K缓慢上升到298K，然后一直维持298就完了
常温下水逸出是免不了的，本身就是正常现象

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-28 15:41

sobereva 发表于 2018-6-28 15:31
完全没必要做退火
温度从0K缓慢上升到298K，然后一直维持298就完了
常温下水逸出是免不了的，本身就是正 ...

谢谢老师。
不是说退火有利于找到能量最低构型，防止陷入局部势阱吗？
您的意思是几何优化完直接298K做NVT动力学模拟即可？
水分子跑上去是正常的？只分析晶面上的就可以吗？

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-28 17:55
100埃的真空层还不能避免水分子被上方晶面吸引吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-29 00:09

hgkjqx 发表于 2018-6-28 17:55
100埃的真空层还不能避免水分子被上方晶面吸引吗？

不是被上方吸引，而是水由于热运动，自发逸出，不断往远处飞，直到飞到上方的板

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-29 00:09

hgkjqx 发表于 2018-6-28 15:41
谢谢老师。
不是说退火有利于找到能量最低构型，防止陷入局部势阱吗？
您的意思是几何优化完直接298K做 ...

你这种体系根本不牵扯构型搜索问题
是的

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-29 08:18

sobereva 发表于 2018-6-29 00:09
你这种体系根本不牵扯构型搜索问题
是的

谢谢老师。我是参考一篇论文做的，那请问什么样的体系才需要退火呢？

作者
Author: xylz6188 时间: 2018-6-29 15:00
也有可能是显示的问题，你在Display style里调节试试

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-29 15:24

hgkjqx 发表于 2018-6-29 08:18
谢谢老师。我是参考一篇论文做的，那请问什么样的体系才需要退火呢？

诸如要找一个大分子最优构象，找一个小分子团簇的最优构型等等
这些构象、构型之间往往有较大势垒，常温下MD不容易越过去，这时候才借助退火，在高温期间给予足够动能帮助越过去，从而在降低温度后有可能陷入能量最小点对应的势阱中

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-29 16:18

xylz6188 发表于 2018-6-29 15:00
也有可能是显示的问题，你在Display style里调节试试

几种显示方式都调了，都是显示分层的，按Sob老师的说法就是正常现象了

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-29 17:39

sobereva 发表于 2018-6-29 15:24
诸如要找一个大分子最优构象，找一个小分子团簇的最优构型等等
这些构象、构型之间往往有较大势垒，常 ...

Sob老师您在“请问：模拟界面时，增大盒子跑nvt时，盒子中间是空的，是什么问题，该怎么解决”帖子里说如果液气界面模拟要在分子填满的盒子里跑NPT，再加大盒子跑NVT，那我这种固液界面是不是不能这么做，如果水分子填满了盒子就无法消除水分子与上层晶面的作用了吧？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-29 18:08

hgkjqx 发表于 2018-6-29 17:39
Sob老师您在“请问：模拟界面时，增大盒子跑nvt时，盒子中间是空的，是什么问题，该怎么解决”帖子里说如 ...

先用NPT是为了让水+晶体的模拟体系达到一个合理的凝聚相状态（因为一开始建的往往不那么理想，比如密度偏低等），然后扩盒子产生真空区。你这体系这么做没有任何问题。
也可以一开始就把晶体板放在中心，在板的上下方加水，然后在上方和下方都扩真空区，这样模拟体系就是上下对称的，这样也很合适，而且模拟过程始终都是比较平衡的过程，而不会出现水的分布的整体移动。

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-30 15:20

sobereva 发表于 2018-6-29 18:08
先用NPT是为了让水+晶体的模拟体系达到一个合理的凝聚相状态（因为一开始建的往往不那么理想，比如密度 ...

老师做NPT的话不允许固定基底分子，可是我做晶面吸附基底分子应该是固定的，因为与上层吸附溶液相比，其位置应该是固定的，那做NPT岂不是不能用？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-30 16:42

hgkjqx 发表于 2018-6-30 15:20
老师做NPT的话不允许固定基底分子，可是我做晶面吸附基底分子应该是固定的，因为与上层吸附溶液相比，其 ...

力场合适的话，本身底部原子不固定也不会结构发生显著变形
你不先用NPT也无所谓，初始结构别太离谱就行，直接跑NVT就可以

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-6-30 17:05

sobereva 发表于 2018-6-30 16:42
力场合适的话，本身底部原子不固定也不会结构发生显著变形
你不先用NPT也无所谓，初始结构别太离谱就 ...

老师，NPT计算过程中的密度是指什么密度？是整个晶面加上层吸附质的密度吗？体积是包含真空层后整个盒子的体积吗？

作者
Author: sobereva 时间: 2018-6-30 17:23

hgkjqx 发表于 2018-6-30 17:05
老师，NPT计算过程中的密度是指什么密度？是整个晶面加上层吸附质的密度吗？体积是包含真空层后整个盒子 ...

假设你的分子晶体是直接取的晶体结构，那么分子晶体这块密度没问题。但加水有不同程序可以加，有的程序某些设定下可能加得松松散散，和实际情况不符。不过对于当前问题，直接NVT也没问题，毕竟MD刚一开始跑，水之间的相互作用会自发使晶面表层的水和实际一致。但有的模拟体系需要先NPT跑一下

作者
Author: hgkjqx 时间: 2018-7-1 07:27

sobereva 发表于 2018-6-30 17:23
假设你的分子晶体是直接取的晶体结构，那么分子晶体这块密度没问题。但加水有不同程序可以加，有的程序某 ...

sob老师，我建完晶面与水盒子加在一起，加真空层，298K，0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失，只有个别水分子飘向真空层，大部分都在晶面上，您在之前帖子里不是说NPT后水分子会自动填充真空，真空层会消失吗？难道真空层加的太多了？

作者
Author: wugaxp 时间: 2018-7-13 20:16

hgkjqx 发表于 2018-7-1 07:27
sob老师，我建完晶面与水盒子加在一起，加真空层，298K，0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失，只有个 ...

你应该考虑一下这里的物理过程。实际上你做的是把水放在两层无穷大平板之间。加温超过100 deg C (373K@1atm)之后，水自然就变成气态，填充了整个真空区（因为气态的密度是液态的1/1000），等你冷却回沸点之下，水蒸气会凝聚回液态水。如果平板的亲水性足够强，而且上下两个平面是对称的，理想状态下，两块平板（也就是你的平板的两个表面）会凝聚差不多的水量。
低于沸点的时候，水分子也能脱离液态区。实际上低于沸点的时候，水也有蒸气压。用理想气体公式其实可以推出飘逸的量。

根据你要模拟的性质，你可以选择合适的模型，还有模拟的温度的选取。
sob大博士的方案对一般的情况都是适用的。

作者
Author: wugaxp 时间: 2018-7-13 20:29

hgkjqx 发表于 2018-7-1 07:27
sob老师，我建完晶面与水盒子加在一起，加真空层，298K，0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失，只有个 ...

其实这是说你的体系的真空层太大了，上下表面已经没了互作用，而你用的压强又很小，在模拟时间内根本无法消除真空层。
一种解决方法是你做NPT的时候先加一个比较大的压强，然后再做1atm的NPT。实际上水基本上可以认为是不可压缩液体，所以变化不会很大。
而且你要做NPT的话，别取那么大真空层啊~~~浪费计算资源

作者
Author: tjuptz 时间: 2019-7-1 15:33
这种情况只用xy方向pbc可以吗？但水分子应该还是会逸出吧？

作者
Author: sobereva 时间: 2019-7-2 11:15

tjuptz 发表于 2019-7-1 15:33
这种情况只用xy方向pbc可以吗？但水分子应该还是会逸出吧？

温度很低还行，否则有些逸出的水会越跑越远

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