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标题: 做金属和小分子的水溶液接触的模拟，结果金属原子跑散开了 [打印本页]
作者
Author: 牧生    时间: 2021-6-10 13:15
标题: 做金属和小分子的水溶液接触的模拟，结果金属原子跑散开了
本帖最后由 牧生 于 2021-6-15 15:36 编辑

有学生想试试做金属表面和小分子的作用。

我照着培训班的教程也试了一下，按照教程，将金的参数加入到了top文件夹里面相应的itp里面。然后用VMD做了金板，延展，向真空加入水，直接进行模拟，整个过程都没问题。金板仍然保持为板状，原子都没有发生明显的移动。

我初步做的是金板-乙醇水溶液，希望将来可以举一反三，拓展到铁板-酸液和缓蚀剂。。但是在做金-乙醇水溶液就有问题了。我需要请教的如下：

①   使用VMD建立了4×4×2 nm的金板
（第一个方面的问题：如果我要建立VMD没有自带的，比如我需要建立一个铁板，尽管查到了铁的L-J参数  FE   26       0       0        A     0.01514608    0.0000022873928，但是下一步该如何像建立金板那样来建立铁板啊？虽然VMD有new material的选项，看起来应该是可以建立铁板的，但由于没有实例，理解起来有点困难。能否讲解一个实例来帮助理解，铁的unit cell pdb，和top，到底是一种什么样的文件）

经过一天折腾，第一个问题已经解决，使用MS建立晶胞很容易，另存为pdb格式，gromacs也是可以识别的，原子数量，以及盒子尺寸都是可以从MS读取出来的，


(, 下载次数 Times of downloads: 27)     (, 下载次数 Times of downloads: 16)


②   回到金-小分子水溶液的模拟上面来。

继续延展金板，出现真空层，gmx editconf -f Au.pdb -o Au_plate_box.gro -box 4.078 4.078 6

(, 下载次数 Times of downloads: 33)

③然后使用insert命令加入2个ATB得到的乙醇分子，
gmx insert-molecules -f Au_plate_box.gro -ci yichun-u.pdb -nmol 2 -o out_box.gro
得到图像；

(, 下载次数 Times of downloads: 25)

④   加水填充盒子的真空部分；

gmx solvate -cp out_box.gro -ptopol.top -o Au_wat.gro

(, 下载次数 Times of downloads: 18)

此处有个小问题未解决：gmx solvate是向已经定义好尺寸的盒子里面加满水，但是为什么到盒子外面去了？

⑤  使用gromos54a7_atb.ff力场，使用教程中的mdp进行npt平衡相模拟，此时就有第三个大的问题了。
始终提示有角度大于30度，不能继续。于是修改mdp中的dt=0.001，仍然提示角度大于30，不能运行。再减小dt=0.0005，可以跑起来了，但是得到的npt.gro图像如下，金原子跑散了，乙醇也跑到了中间位置。


(, 下载次数 Times of downloads: 18)



npt如下：

define =
integrator = md
dt        = 0.0005  ; ps     （一般这里是0.001或者0.002，但是都跑不起来，改成0.0005可以跑）
nsteps    = 1000000 ;
comm-grps = system
energygrps =
;
nstxout = 0
nstvout = 0
nstfout = 0
nstlog = 500
nstenergy = 500
nstxout-compressed = 1000
compressed-x-grps  = system
;
annealing = single single
annealing_npoints = 2 2
annealing_time = 0 100 0 100
annealing_temp = 0 298.15 0 298.15
;
pbc = xyz
cutoff-scheme = Verlet
coulombtype   = PME
rcoulomb      = 1.2
vdwtype       = cut-off
rvdw          = 1.2
DispCorr      = EnerPres
;
Tcoupl  = V-rescale
tau_t  = 0.2 0.2
tc_grps = SOL non-water
ref_t  = 298.15 298.15
;
Pcoupl    = Berendsen
pcoupltype = semiisotropic
tau_p = 0.5
ref_p = 1.0 1.0
compressibility = 4.5e-5 4.5e-5
;
gen_vel = no
gen_temp = 298.15
gen_seed = -1
;
freezegrps =
freezedim  =
constraints = hbonds




⑥    由于一直提示角度大于30，应该是没有做能量最小化导致的。如果我进行了能量最小以后再npt，结果会怎样呢。我找了教程中CNT_wat的能量最小化的mdp文件进行能量最小化，跑完以后，发现金原子还是全部都散了。
能量最小化的mdp文件如下：
define = -DFLEXIBLE
integrator = cg
nsteps = 10000
emtol  =200.0
emstep = 0.01
;
nstxout   = 20
nstlog    = 50
nstenergy = 50
;
pbc = xyz
cutoff-scheme            =Verlet
coulombtype              = PME
rcoulomb                 = 0.9
vdwtype                  =Cut-off
rvdw                     = 0.9
DispCorr                 = EnerPres
;
constraints              =none



现在我就陷入这个死循环了，能量最小化，或者直接npt，金原子都跑散了。但是和教程中的操作相比，仅仅是多加入了两个乙醇，为何会导致结果差异十万八千里。

经过一天多折腾，金板不会跑散了。
使用相同的方法建立铝板和表面活性剂水溶液，也不会跑散。
使用相同的方法建立铂板和表面活性剂水溶液，也不会跑散。
但是使用相同方法建立铁板和表面活性剂水溶液，铁就会跑散。

培训班好像讲过，只要LJ参数适当，那么，原子就不会跑散。现在，虽然我觉得我自己的操作可能有问题，但又察觉不到问题在哪。



2021.6.15  感觉是铁晶型的问题，用的是α铁的晶体，但用了γ铁的参数。。但是查了一阵，没查到γ铁的晶胞。。
大佬们，能否帮助找一下γ铁晶胞的pdb文件或cif啊，我觉得这个很常规，但是没找到。




作者
Author: kittyTuT    时间: 2021-6-16 10:27
这个应该是了。您看下，
作者
Author: 牧生    时间: 2021-6-16 12:51
本帖最后由 牧生 于 2021-6-16 13:54 编辑
kittyTuT 发表于 2021-6-16 10:27
这个应该是了。您看下，

上午已经在CrystalMaker 上找到了γ铁晶胞的文件了
(, 下载次数 Times of downloads: 19)



建立铁和水的模型

能量最小化以后的图像是这样的，看起来还是很合理

(, 下载次数 Times of downloads: 34)

npt以后就这样了，铁原子跑散了，变成了层状，且水之间还有不合理的接触，还有真空部分


(, 下载次数 Times of downloads: 18)



现在仍在找原因

附上npt文件（来自培训班里面金属和水接触）


define =
integrator = md
dt        = 0.001  ; ps     
nsteps    =200000 ;
comm-grps = system
energygrps =
;
nstxout = 0
nstvout = 0
nstfout = 0
nstlog = 500
nstenergy = 500
nstxout-compressed = 1000
compressed-x-grps  = system
;
annealing = single single
annealing_npoints = 2 2
annealing_time = 0 100 0 100
annealing_temp = 0 298.15 0 298.15
;
pbc = xyz
cutoff-scheme = Verlet
coulombtype   = PME
rcoulomb      = 1.2
vdwtype       = cut-off
rvdw          = 1.2
DispCorr      = EnerPres
;
Tcoupl  = V-rescale
tau_t  = 0.2 0.2
tc_grps = SOL non-water
ref_t  = 298.15 298.15
;
Pcoupl    = Berendsen
pcoupltype = semiisotropic
tau_p = 0.5
ref_p = 1.0 1.0
compressibility = 4.5e-5 4.5e-5
;
gen_vel = no
gen_temp = 298.15
gen_seed = -1
;
freezegrps =
freezedim  =
constraints = hbonds

作者
Author: 凛爵    时间: 2024-6-28 22:28
老师您好，请问您解决了有关于建立FE原子层的问题了吗
作者
Author: 牧生    时间: 2024-6-29 06:36
凛爵 发表于 2024-6-28 22:28
老师您好，请问您解决了有关于建立FE原子层的问题了吗

解决了。冻结就行
作者
Author: 凛爵    时间: 2024-6-29 11:17
谢谢您




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