计算化学公社

标题: 求助： GROMACS模拟金属-电解液界面的问题 [打印本页]

作者
Author: WBs 时间: 2025-12-18 01:38
标题: 求助： GROMACS模拟金属-电解液界面的问题
各位老师们好

参加过sobereva老师的培训班我学到了很多内容，最近正着手做电解液方面的分子动力学模拟，但我遇到了一些问题。在此，我想向各位老师请教一下关于使用GROMACS模拟金属-电解液界面（主要为锌金属层-电解液）分子动力学的问题：

1）我最近查了很多帖子、文献，但好像都没有找到锌金属中锌原子的LJ参数信息用于锌金属层，想向各位老师咨询以下是否有相关的文献和资料，或者其他方式可以得到参数。
2）在进行金属-电解液界面模拟时，我构建了一个盒子上下两侧均为锌层，在锌层中间加入水、电解质（分子+离子使用sobtop生成拓扑文件，水分子使用的是opc3水模型）。在没有完美锌原子的参数时，我暂用的Zn2+参数，无论用freeze或者位置限制势，使用NVT/NPT模拟生成平衡相，均会出现锌层与电解液之间存在真空层的现象。对此我想请教的是：①对于两侧为金属中间为液体（金属-液体-金属）的界面研究时生成平衡相和相模拟是使用NVT还是NPT ②在看了sobereva老师回复的其他帖子中提到NPT跑足够的时间会自动消除真空层，我在跑了20ns之后发现真空层依旧存在，这种情况该如何解决。

非常感谢老师们百忙之中回答我的问题

作者
Author: sobereva 时间: 2025-12-18 05:02
1 如果死活搜不到GROMACS能支持的非键作用势的Zn的参数，那就只能换其它程序了，诸如CP2K、Lammps等都支持更丰富的势函数；要么自己拟合，但难度较大

2 Zn2+不能代替Zn的参数，4s电子对极化率贡献巨大，因而LJ参数相差甚巨
可以用NPT预平衡，自发调节合适密度，然后改为NVT正式模拟（NPT做此体系的正式模拟原理上说不通，毕竟Zn板的位置在现实中不会改变）

NPT还消不掉真空层要么参数有问题，要么控压设置之类有问题（诸如误用了isotropic控压）

作者
Author: 牧生 时间: 2025-12-18 09:00
本帖最后由牧生于 2025-12-18 09:03 编辑

我做过类似的体系，说个我的邪修法，原理上不严谨，学术可靠程度一般，自己用来跑跑MD，看看过程等方面是没问题的，但是如果发文章，自行掂量。

我认为对于固定的那一块金属锌，用参数保持锌维持为固体块状，和冻结起到的效果是相似的。虽然用冻结在原理上不严格，也不靠谱，但不明显影响结果。此外，如果用了冻结，那么你找的那些参数实际也就是用不上的，所以干脆不用去找参数。

我做的效果如图显示

作者
Author: WBs 时间: 2025-12-18 21:43

sobereva 发表于 2025-12-18 05:02
1 如果死活搜不到GROMACS能支持的非键作用势的Zn的参数，那就只能换其它程序了，诸如CP2K、Lammps等都支持 ...

非常感谢sobereva老师的回答，cp2k做锌-电解液的动力学模拟确实是一个很好的选择，之前参加的cp2k培训班学的还不够细致，后天的cp2k培训班我也会去学习相关的计算模拟知识。
NPT的预平衡mdp文件我是参考您在gromacs培训班上讲Au表面水分子分布的mdp修改的，控压设置应该是没太大问题，多半是参数问题。
本来是打算通过gromacs的外加电场设置研究电解液中离子和分子的移动，实在不行就只能靠cp2k了

作者
Author: WBs 时间: 2025-12-18 21:49

牧生发表于 2025-12-18 09:00
我做过类似的体系，说个我的邪修法，原理上不严谨，学术可靠程度一般，自己用来跑跑MD，看看过程等方面是没 ...

非常感谢老师的回答，由于我是上下均有锌层中间为液体，使用冻结，我看之前的帖子说freeze+控压一起会存在bug，用NVT我中间会出现一片真空层。但看了老师的回复，我想着可以去掉一块锌层来研究单侧锌层表面的分布是否符合预期。先用NPT消除真空区做预平衡，再用NVT做相模拟，我想向老师再请教一下当我去掉一侧锌层后，是不是NPT与NVT都可以用于相模拟。

欢迎光临计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/)