反应力场计算Fe3O4/Fe界面的可能性

zhl@sy

大家好！
我最近在做Fe3O4/Fe在热力耦合下界面的演化过程，想观察一下Fe3O4中的氧在有限的压力和温度下是否可以扩散进入Fe基体中，想问一下利用反应力场方法是否能实现该过程呢？谢谢！

winterzen

晶格氧扩散应该属于一种rare event，过程的进行非常缓慢。通过动力学模拟可能需要很大的时间尺度才能观察到。
如果你说的反应力场是指ReaxFF，由于ReaxFF进行MD模拟一般要求时间步长为0.1 fs，另外它的势函数形式复杂并且实时计算Qeq或EEM电荷，所以该力场在力场方法中是“昂贵”的，要想模拟这种rare event是比较困难的。
如果结合一些高等方法如metadynamics等进行模拟或许可以实现，但消耗的计算量也会很大。
这些只是个人观点，你可以先用个小的模型测试一下，看看能观察到什么。

zhl@sy

winterzen 发表于 2017-6-10 22:02
晶格氧扩散应该属于一种rare event，过程的进行非常缓慢。通过动力学模拟可能需要很大的时间尺度才能观察到 ...

谢谢你，另外问一下metadynamics方法结合AIMD，如果计算的体系包括大概200个原子，比一般AIMD计算所用的计算量相比哪个更大一些呢？

winterzen

zhl@sy 发表于 2017-6-11 14:24
谢谢你，另外问一下metadynamics方法结合AIMD，如果计算的体系包括大概200个原子，比一般AIMD计算所用的 ...

这方面我的经验也不多，不是很好回答。我只知道metadynamics根据我们所感兴趣的过程在计算时合理设置collective variables，可以获得该过程的自由能变化。而普通AIMD由于一些随机因素（初始结构、速度等）影响，不一定可以在有限模拟时间内看到我们感兴趣的过程。具体我没有实践计算过，不太清楚计算量哪个更大。

zhl@sy

学习了，我再调研一下，谢谢你！