计算化学公社

标题: cp2k的NVE系综，是否需要初始速度信息？ [打印本页]

作者
Author: Shana 时间: 2024-12-27 16:32
标题: cp2k的NVE系综，是否需要初始速度信息？
各位老师好，
小弟是第一次接触分子动力学，对于一些理论上的东西不是很懂。在这里请教大家几个问题。
1. cp2k在进行NVE系综时，是否需要初始的速度信息？
我原先使用的是vasp，vasp在NVE系综的说明页面有这么一段话，见下图。是不是可以理解为，NVE会先根据初始结构计算受力，然后通过受力给出速度？
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我从cp2k 2015年的的AIMD教程中看到，cp2k的NVE系综需要输入初始速度信息, 见下图.这是不是说, 在进行NVE模拟时,需要初始结构和初始速度信息?如果不给出初始速度, 系统会采用麦克斯韦速度分布?
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2. 初始结构相同的话,两次NVE系综的结果会是高度相同的吗?

作者
Author: Uus/pMeC6H4-/キ 时间: 2024-12-27 17:15
不是，怎么可能有不带初始结构直接跑分子动力学的，模拟了个寂寞啊……不管是什么软件什么系综什么分类（第一性原理MD、经典力场MD等等），只要原理上每一步都基于牛顿第二定律计算加速度来让原子位移，肯定都得涉及原子受力计算，不只限于初始情况。

至于初始速度，对于CP2K，要么用&FORCE_EVAL/&SUBSYS/&VELOCITY字段直接按顺序指定各原子x、y、z速度分量，要么默认按&MOTION/&MD/TEMPERATURE设定的温度结合&GLOBAL/SEED设定的随机数种子自动产生符合该温度下Maxwell分布的原子速度（其实还有第三个选项但很不常用）。

“高度相同”指代不明。第二张图第一句提到了drift in E，可以参考下述社长博文。
数值误差对计算化学结果重现性的影响
http://sobereva.com/88

作者
Author: sobereva 时间: 2024-12-27 20:18
应该先明确你做NVE有什么目的，没事谁用NVE，最终温度能稳定在多少都无法准确预料

没有任何动力学不需要初始位置和初始速度的，哪怕初始速度为0那也叫初始速度。要搞清楚程序默认的初速度是什么，北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）这页幻灯片体现得很清楚，对于NVE的情况也是如此
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初速度想直接具体指定也可以指定：
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作者
Author: Shana 时间: 2024-12-29 20:41

sobereva 发表于 2024-12-27 20:18
应该先明确你做NVE有什么目的，没事谁用NVE，最终温度能稳定在多少都无法准确预料

没有任何动力学不需要 ...

谢谢sob老师。

作者
Author: Shana 时间: 2024-12-30 20:08

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2024-12-27 17:15
不是，怎么可能有不带初始结构直接跑分子动力学的，模拟了个寂寞啊……不管是什么软件什么系综什么分类（第 ...

感谢回复。我的描述不正确。我想表达的意思是，cp2k在进行NVE模拟的时候，是否需要NVT升温结束后的速度信息，还是用默认的初始速度，抑或是像vasp wiki描述的那样，可以通过第0步的受力，给出速度信息。“高度相同”的意思是，初始结构相同的话，分别跑两次NVE，轨迹会一直重合吗？

作者
Author: Shana 时间: 2024-12-30 20:13

sobereva 发表于 2024-12-27 20:18
应该先明确你做NVE有什么目的，没事谁用NVE，最终温度能稳定在多少都无法准确预料

没有任何动力学不需要 ...

sob老师，我用cp2k做NVE是为了产生非绝热分子动力学的样本。用NVT升温后的速度信息会不会好一些？

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-1 01:04

Shana 发表于 2024-12-30 20:13
sob老师，我用cp2k做NVE是为了产生非绝热分子动力学的样本。用NVT升温后的速度信息会不会好一些？

建议先用热浴维持到特定温度，然后再切换到NVE，此时用NVT最后一步的速度当初速度

作者
Author: Shana 时间: 2025-1-1 11:23

sobereva 发表于 2025-1-1 01:04
建议先用热浴维持到特定温度，然后再切换到NVE，此时用NVT最后一步的速度当初速度

好的，谢谢sob老师。用的CSVR方法。

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