求助：用GROMACS计算离子液体的扩散小数小一个量级如何解决

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-11 20:31:23

本帖最后由李春晖于 2021-3-11 20:32 编辑

Gromacs计算纯离子液体性质，密度的性质模拟结果准确，但是使用GAFF力场或OPLS-AA/M针对离子液体优化力场自扩散系数比文献的实验值或模拟值小一个量级。

后来尝试计算了磷酸三丁酯（GAFF力场），也存在自扩散系数比实验值或文献模拟值相差一个量级的现象，目前没找到解决的办法。
模拟用packmol插入500个离子对或分子。

可不可以帮忙看一下是不是模拟参数出了问题，或者是其他方面的问题，十分感谢。

1. em.mdp (380 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 16)

2. md_pre_eq_NPT.mdp (790 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 20)

3. md_heat_NVT.mdp (695 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 18)

4. md_NPT.mdp (698 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 20)

sobereva · 发表于 Post on 2021-3-12 00:21:04

光从NPT.mdp看没有什么必然问题。检查数据处理、单位问题

bobosiji · 发表于 Post on 2021-3-12 08:19:58

文献的模拟值用的是同样的力场么？算静电力有没有scale一下？

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-12 10:21:15

本帖最后由李春晖于 2021-3-12 21:06 编辑

bobosiji 发表于 2021-3-12 08:19
文献的模拟值用的是同样的力场么？算静电力有没有scale一下？

对，力场参数和文献一致，GAFF原子电荷用的RESP拟合，然后乘以0.8，OPLS-AA力场直接用的文献（JCTT, 2017, 13, 6131-6145，针对离子液体优化的力场）里的原子电荷。开始控制参数也按文献来了一遍，扩散系数都差挺多的

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-12 10:24:37

sobereva 发表于 2021-3-12 00:21
光从NPT.mdp看没有什么必然问题。检查数据处理、单位问题

好的，谢谢老师。我再核对一下，把结果导出来自己处理一下试试。

Kangtor · 发表于 Post on 2021-3-12 10:47:30

和实验相差一个数量级是有可能，不同实验文章中同一实验对象测得的结果也有相差很大的情况

k64_cc · 发表于 Post on 2021-3-12 13:18:36

你改改V-rescale的耦合系数看看扩散系数变不变……

另外，PBC下的扩散系数随盒子增大是线性变化的，斜率和-1/viscosity正相关。换句话说，它比实验值小才是正常的。

bobosiji · 发表于 Post on 2021-3-12 16:15:53

k64_cc 发表于 2021-3-12 13:18
你改改V-rescale的耦合系数看看扩散系数变不变……

另外，PBC下的扩散系数随盒子增大是线性变化的，斜率 ...

从楼主的回帖来看，现在的问题是楼主用同样力场，同样模拟参数，重复别人的文献，扩散率结果小一个数量级。有些参数，如果人家文章里没说，自己是可以调调看，比如你说的tau-t，盒子尺寸，以及模拟软件，软件版本号等

k64_cc · 发表于 Post on 2021-3-12 16:19:27

本帖最后由 k64_cc 于 2021-3-12 16:33 编辑

bobosiji 发表于 2021-3-12 16:15
从楼主的回帖来看，现在的问题是楼主用同样力场，同样模拟参数，重复别人的文献，扩散率结果小一个数量级 ...

然而他也没贴文献，就只能考虑跟实验数据对比了……

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-12 21:09:20

k64_cc 发表于 2021-3-12 13:18
你改改V-rescale的耦合系数看看扩散系数变不变……

另外，PBC下的扩散系数随盒子增大是线性变化的，斜率 ...

您好，谢谢您的建议。我按您说，重跑了TBP的NPT产生相模拟，tau-t由0.2调到了1.0，重跑了10ns的数据，扩散系数小了一丢丢，gmx msd给的结果是0.0175×10^-5(tau-t 为0.2时是0.0180×10^-5)，TBP的参考文献是J. Phys. Chem. B 2016,120, 5183-5193，离子液体我也重跑下，再看看结果（参考文献是GAFF力场是J. Phys. Chem. B 2015,119, 5882-5895，OPLS力场JCTT, 2017, 13, 6131-6145）。

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-12 21:11:29

Kangtor 发表于 2021-3-12 10:47
和实验相差一个数量级是有可能，不同实验文章中同一实验对象测得的结果也有相差很大的情况

谢谢，我查了些文献，确实，不同实验值是有些差异，我再算算其他的性质，我主要是想保证计算结果的合理性，尽量避免出现定性的问题。。。

李春晖 · 发表于 Post on 2021-3-12 21:19:30

bobosiji 发表于 2021-3-12 16:15
从楼主的回帖来看，现在的问题是楼主用同样力场，同样模拟参数，重复别人的文献，扩散率结果小一个数量级 ...

嗯，我去找了下JCTT, 2017, 13, 6131-6145里的mdp文件，版本不太一样不能直接跑，我按他的重新修改下我自己的文件，再跑跑看。不解决这个问题觉得模拟结果也不可靠。。。

Kangtor · 发表于 Post on 2021-3-12 21:52:37

李春晖发表于 2021-3-12 21:11
谢谢，我查了些文献，确实，不同实验值是有些差异，我再算算其他的性质，我主要是想保证计算结果的合理性 ...

不做定量的前提下情况，把趋势做好就行了

k64_cc · 发表于 Post on 2021-3-12 22:50:58

本帖最后由 k64_cc 于 2021-3-12 22:54 编辑

李春晖发表于 2021-3-12 21:09
您好，谢谢您的建议。我按您说，重跑了TBP的NPT产生相模拟，tau-t由0.2调到了1.0，重跑了10ns的数据，扩 ...

我只看了TBP这一篇，要不你切个Nose-Hoover再跑一遍？他们产生相是用NH跑的。我刚用LJ fluid试了一下，NH和V-rescale的差别还是挺显著的。

另外他文章里说用了LINCS做all bond constraint，你mdp里没写这一段，我记得没写的话默认是no constraint。Flexiblility应该是有影响的吧……加上再来一遍？

bobosiji · 发表于 Post on 2021-3-13 08:58:05

k64_cc 发表于 2021-3-12 22:50
我只看了TBP这一篇，要不你切个Nose-Hoover再跑一遍？他们产生相是用NH跑的。我刚用LJ fluid试了一下，NH ...

"LINCS做all bond constraint": sob老师不是强烈反对这个么？个人觉得限制不含H原子的化学键也不合理哇

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