关于使用恒电荷法模拟电极电势的具体操作过程的提问

我是小白 · 发表于 Post on 2022-5-24 22:43:57

如题，劳烦各位大神，我想咨询一下，在gromacs模拟电极的时候，如何在电极表面施加恒定电荷以模拟电极电势呢？
查阅相关文献后，发现需要改变.gro文件中[charge]数值，但该数值是怎样得出的（软件及方法），文献中的描述很少，有些文献只给出了粗略描述（如图1）。
因此，想咨询一下有相关经验的大佬，具体的方法以及操作流程是怎样的？
我的目的是想模拟有机系电解液在不同电位下双电层结构的变化，电极材质使用三层石墨片层，在模拟石墨层电位时遇到上述问题。
图2是我参考的一篇文献，其中对恒电荷法的描述也提及很少。
期待各位大佬的耐心指教！

sobereva · 发表于 Post on 2022-5-25 05:26:08

gro文件不包含原子电荷信息，原子电荷体现在拓扑文件里
第一篇文章作者对GROMACS做了额外的修改来实现他们的模型，注意看引用的文献56

brunobo · 发表于 Post on 2024-2-26 13:26:16

你好，最近打算用恒电荷法做界面模拟，同样查文献对于partial charge的确定的描述很模糊。请问你的问题解决了吗？谢谢！

slxc920113 · 发表于 Post on 2024-2-26 15:24:26

本帖最后由 slxc920113 于 2024-2-26 15:27 编辑

brunobo 发表于 2024-2-26 13:26
你好，最近打算用恒电荷法做界面模拟，同样查文献对于partial charge的确定的描述很模糊。请问你的问题解决 ...

第二篇文章那个是19年的时候北大的老师让我帮忙计算的，用的是恒电荷方法，当然原则上用Lammps+恒电势补丁应该更可靠一点，但是当时我对Lammps还没有那么熟悉。
恒电荷方法计算的重点在于最开始怎么得到表面电荷，这个其实需要用第一性原理的恒电势方法计算，主要就是同时调整体系正负极Slab模型的电荷数（一侧加，一侧减，数值保持一致）直到它们的费米能极差等于外加的开路电压。这部分计算可以用VASP/CP2K算，但是VASP不能设置分数电荷，只能插值外推，而且要自己手动做迭代，比较费劲。推荐是使用JDFTx或者国产的PWmat进行计算。因为当时的计算体系就是一层石墨，只有一种原子类型，所以就直接暴力平均了。如果是其他的结构，需要用前面调整体系电荷数收敛的波函数计算RESP电荷，可以选择用Multiwfn计算REPECT电荷，用ASE或者chargemol程序计算DDEC电荷应该也可以的。

yuan9826 · 发表于 Post on 2024-3-7 17:12:17

大佬，您好。我现在在探究lammps添加恒电势的方法。但是我遇到了很多问题。我可以请教您一些问题吗？首先是，我不能理解这个命令所必须包含的要素。我不清楚我的命令是否正确。fix conp bot electrode/conp 2.0 1.979 couple top 1.0 symm on 。我使用的体系是在z方向有两个极板的结构。可以麻烦您帮我看看嘛！谢谢！

somacule · 发表于 Post on 2024-10-17 07:00:48

slxc920113 发表于 2024-2-26 15:24
第二篇文章那个是19年的时候北大的老师让我帮忙计算的，用的是恒电荷方法，当然原则上用Lammps+恒电势补 ...

大佬你好，想请教一下，现阶段对电极/电解液界面施加电压的研究，用什么方法/软件模拟是更加准确的

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