求助，关于lammps reaxff力场模拟含能材料体系弛豫设置的问题

李天

关于lammps reaxff力场模拟含能材料体系弛豫设置的问题：
在查阅文献的过程中，发现文章中使用npt系综弛豫含能材料体系时，在控压方面：npt弛豫过程中，iso控压基本分为1atm和0atm。
虽然对于固体体系，这两种压力对结果影响差别不大，但是为什么不设为1atm？1atm不是更贴近现实实验情况吗？


（在控温方面）例如，超临界水氧和含能材料体系（reaxff力场）模拟高温热分解：


①“超临界水的概念是：当温度高于647.3 K，压力高于22.1 MPa时，即在水的临界点以上，水溶剂此时表现出独特的低粘度、高溶解度、强氧化性能，定义为超临界水（SCW）。有机物、o2和过氧化氢可以完全溶解于SCW中。这使得水与有机化合物和氧化剂发生快速和完全的均匀反应。因此，一种在SCW中添加氧化剂用于有机废物深层氧化处理的技术开始出现，即超临界水氧化技术（SCWO）。”
该作者利用超临界水氧化（SCWO）技术处理MMH污染的方法。利用反应分子动力学方法模拟高温热分解揭示了MMH氧化分解的微观机理。作者按照超临界水理论密度建模后利用npt系综在673 K and 230 atm下弛豫模型，来模拟实验中的超临界水条件。（参考文献：The mechanism of methyl hydrazine degradation by supercritical water oxidation using ReaxFF simulation - ScienceDirect）


②而在其他文献关于超临界水氧化（SCWO）模拟反应力场高温热分解的体系中，作者按照超临界水理论密度建模后仍然使用300 K的温度下弛豫，这是为什么？为什么不在满足超临界水的条件下弛豫呢？即 温度高于647.3 K，压力高于22.1 MPa的条件下？（参考文献：Study on the mechanisms of hydrogen production from alkali lignin gasification in supercritical water by ReaxFF molecular dynamics simulation - ScienceDirect）


因此，目前在模拟上述文章相似体系时，该怎么选择合理的弛豫方式？
并且，弛豫阶段有没有必要用Berendsen 热浴控温或者Berendsen 热浴控压呢？还是直接 Nose-Hoover 热浴和压力浴对温度和压力进行调节即可？
针对自己的体系应该如何选择合适的控温控压方法以及参数设置？


看了很多论文，有自己的理解但是还是有以上困惑，麻烦各位老师帮忙解答，谢谢大家！

sobereva

1atm和0atm不会有可查觉的差异，各有各的意义，都说得通，后者相当于没有外压导致应变的结构

热浴始终用velocity-rescaling，不需要不同阶段用不同的热浴。体系未达平衡时适合用Berendsen压浴

cyx98

我个人的理解：弛豫是为了消除分子之间的应力，避免初始结构的不合理。例如反应温度是600 K，如果在该温度下弛豫一段时间发现分解了很多，这必然是不想看到的。那么可以在300 K的低温下先弛豫结构，再快速升温至反应温度即可

李天

cyx98 发表于 2023-8-15 11:03
我个人的理解：弛豫是为了消除分子之间的应力，避免初始结构的不合理。例如反应温度是600 K，如果在该温度 ...

非常感谢二位老师的解答！
学生还有一个不理解的地方是：虽然实验中反应温度是600 k，但是弛豫600k，短时间弛豫还是无法观察到分解的现象。因此，600k弛豫和300k弛豫我觉得都是可取的。但是由于超临界的条件不光600k以上的温度，还有230atm左右的高压。所以，我是否需要在弛豫的时候，npt控压设置到230atm？（设置温度300k弛豫的文章，他们弛豫阶段和高温热分解阶段都是nvt系综，因此并未涉及压力设置）

cyx98

李天 发表于 2023-8-15 14:59
非常感谢二位老师的解答！
学生还有一个不理解的地方是：虽然实验中反应温度是600 k，但是弛豫600k，短 ...

可以设置压力