求助用dlpoly计算水的介电常数

lqhenwunai

大家好，我想用dlpoly练习一下计算纯水的介电常数。

我设置的是300个水分子在22*22*22 (ang^2)的盒子里，密度大概是1g/ml。用的是TIP3P力场，在300K，1atm下使用nvt hoover 系综。下图是总能量对timestep 做的图。






之后我根据下文（10）式进行计算。其中，M是所有水分子偶极矩的矢量和。（10）式应该是在高斯单位制下。




作为测试，我计算了timestep=1994的一帧的 <M>。（总帧数是2000），<M> 是 7.94E-30 C.m.  而从网站上查得水分子的偶极矩是mu=6.17 × 10^-30 C.m. 于是我计算 <M^2> = 6.34*10^-59 (C.m)^2对于其它变量:
V=22*22*22*10^-30 m^3= 10648 × 10^-30 m^3
k=1.38 × 10^-23 J/K
T=300K
epsilon(0)=8.85 × 10^-12 F/m, the F/m is equivalent to C^2/(J.m)
当我插入所有数据后，我的到的结果约等于1.7, 而水的相对介电常数是82.

请问是哪里出错了呢？

谢谢。

sobereva

仔细看置顶的新社员必读贴了解怎么正确贴图

sobereva

我对DL_POLY不清楚，但用GROMACS算这个非常简单，直接用自带的后处理工具gmx current就能给出来，而且速度远比DL_POLY快得多得多得多

另外，TIP3P对于介电常数描述不理想，OPC表现最佳，而另一个常用的SPC/E也比TIP3P强。

k64_cc

应该是(<M^2>-<M>^2)而不是<M^2>。他原文假设了系统总偶极矩平均为0，但是你轨迹的平均不见得为0，不妨试一下。

另外，水的介电常数大概需要3ns以上的data才能收敛。G A Voth的SPC/Fw文章里做了这个测试，可以看一下。

TIP3P倾向于高估介电常数，如果拿到大于100的数据反而正常，但是1.7肯定是有问题的。

lqhenwunai

sobereva 发表于 2020-8-12 08:09
我对DL_POLY不清楚，但用GROMACS算这个非常简单，直接用自带的后处理工具gmx current就能给出来，而且速度 ...

谢谢！我试一下。顺带问一下，是不是gromacs自带的后处理工具最丰富？相比其它软件较少需要自写脚本？

lqhenwunai

k64_cc 发表于 2020-8-12 09:00
应该是(-^2)而不是。他原文假设了系统总偶极矩平均为0，但是你轨迹的平均不见得为0，不妨试一下。

另外 ...

谢谢！我重新算一下。谢谢！

sobereva

lqhenwunai 发表于 2020-8-13 09:33
谢谢！我试一下。顺带问一下，是不是gromacs自带的后处理工具最丰富？相比其它软件较少需要自写脚本？

多数情况能靠gmx自带的工具解决，但针对具体问题、不常见情形，需要比较灵活的分析时仍不可避免需要自己写脚本