介电常数计算求助

北京的大猫 · 发表于 Post on 2022-11-6 21:17:36

本帖最后由北京的大猫于 2022-11-9 08:41 编辑

各位前辈及Sob老师好,

      因为课题研究需要,我需要自己编程来求解体系相对介电常数(static dielectric constant)而不是利用Gromacs等现有的程序来计算, 因为有些
技术上原理不懂,尽管自己查了很多文献,但仍然没有搞懂,所以特来向前辈们请教. 我的计算公式如下:

epsilon_r= 1+1.0/(3VkBTepsilon_0)[<MD*MD>+<MJ*MJ>+2.0<MD*MJ>]

      (1) 关于模拟系综的选择,我看到有的文献在产生相采用NPT,有的采用NVT, 请问是不是这两个系综都可以?
      (2) 在计算总偶极矩的平动部分时(MJ), 我想用质心作为参考点,请问是否需要采用unfold的轨迹?是不是采用去除周期性边界条件的轨迹,需首先把分子补全,
然后像计算扩散系数的时计算MSD一样计算MJ的MSD就可以了?
      (3) 在计算总偶极矩的旋转部分(MD)时,假如分子是TFSI这样的,是不是只要考虑补全边界处破碎的分子而无需考虑周期性(如无需考虑跨过盒子几次),用每个原子的位置减去质心坐标,再乘以每个原子的电荷,求和就可以了?

谢谢大家!

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-7 10:34:45

1 都可以。NVT的话应当取NPT跑出来的盒子尺寸的平均值

如果只是算介电常数而不去刻意分离平动和转动贡献的话，就用常规偶极矩公式根据盒子里原子坐标和电荷计算就行了，也不用unwrap

北京的大猫 · 发表于 Post on 2022-11-7 20:08:23

sobereva 发表于 2022-11-7 10:34
1 都可以。NVT的话应当取NPT跑出来的盒子尺寸的平均值

如果只是算介电常数而不去刻意分离平动和转动贡献 ...

谢谢sob老师~

iuhgnor · 发表于 Post on 2022-11-7 21:19:40

sobereva 发表于 2022-11-7 10:34
1 都可以。NVT的话应当取NPT跑出来的盒子尺寸的平均值

如果只是算介电常数而不去刻意分离平动和转动贡献 ...

Sob老师，请教您两个问题：
① 为什么NVT系综应取NPT跑出的盒子尺寸的平均值，偶极矩涨落不应该和它的体积是对应的吗？
② 只是计算介电常数为什么不需要unwrap，是因为不会影响计算结果吗？

谢谢Sob老师。

sobereva · 发表于 Post on 2022-11-8 10:24:17

iuhgnor 发表于 2022-11-7 21:19
Sob老师，请教您两个问题：
① 为什么NVT系综应取NPT跑出的盒子尺寸的平均值，偶极矩涨落不应该和它的体 ...

1 涨落重点不是盒子的变化，而是内部结构的变化带来的偶极矩的波动

2 没有理由unwrap。本来就是计算盒子里面的偶极矩

echoyy · 发表于 Post on 2022-11-8 20:02:30

您好，我最近在找介电常数与MD相关的计算文献，请问您有推荐的吗？

iuhgnor · 发表于 Post on 2022-11-8 20:57:50

echoyy 发表于 2022-11-8 20:02
您好，我最近在找介电常数与MD相关的计算文献，请问您有推荐的吗？

可以参考这个教程（Dielectric constant | MD Simulation Techniques and Applications (psu.edu)），使用偶极矩涨落和施加电场两种方法计算了有机溶剂的介电常数，还提供了输入输出文件。

echoyy · 发表于 Post on 2022-11-9 20:52:14

十分感谢！

临夏州 · 发表于 Post on yesterday 20:24

你好，我是刚开始接触这个课题，想请教您，这个计算公式中<MD*MD>是按照积分来算的还是其他方法，我的公式与您类似，但我根据我的公式一直不能复现出结果。谢谢您

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