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[综合交流] 求助:验证反应力场时应该用什么能量与电子能比对

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各位老师好,我在用Lammps验证一个反应力场,但不了解应该用什么能量的变化来比对DFT的单点计算结果。

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发表于 Post on 2022-9-3 16:37:08 | 只看该作者 Only view this author
取出一堆构象,里面有个能量是最低的,设为零点,力场算出它们的相对能量,DFT算它们的相对能量,两个方法结果进行比较。考虑到你是反应力场,不是一般经典力场,取出的构象应当包含过渡态结构。
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发表于 Post on 2022-9-3 17:32:56 | 只看该作者 Only view this author
zjxitcc 发表于 2022-9-3 09:37
取出一堆构象,里面有个能量是最低的,设为零点,力场算出它们的相对能量,DFT算它们的相对能量,两个方法 ...

理论上讲,加上零点能是否会好些?因为经典MD不能考虑零点能的贡献,如果把零点能吸收到力场参数里,也许会准一些?
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
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发表于 Post on 2022-9-3 18:13:12 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-9-3 17:32
理论上讲,加上零点能是否会好些?因为经典MD不能考虑零点能的贡献,如果把零点能吸收到力场参数里,也许 ...

哦,我上面说的不详细,有两种比法:
(1)抽一堆构象,这堆构象仅包含极值点(local minima, TS),那是可以考虑零点能;
(2)抽一堆构象,这堆构象既包含极值点,也包含力不为零的的结构,那只能算电子能量了。
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发表于 Post on 2022-9-3 18:41:58 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-9-3 17:32
理论上讲,加上零点能是否会好些?因为经典MD不能考虑零点能的贡献,如果把零点能吸收到力场参数里,也许 ...

零点能体现在体系存在振动基态上,你要怎么把原子核动能吸收进势函数里?
我需要一些假日,但我不希望每天都是假日。因为我没有承担痛苦,因为那不是真正的自由。

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发表于 Post on 2022-9-3 20:43:38 | 只看该作者 Only view this author
用力场给的势能。先把参考点对齐(最低能量位置,或者初始位置)

例如





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发表于 Post on 2022-9-3 21:19:41 | 只看该作者 Only view this author
ene 发表于 2022-9-3 11:41
零点能体现在体系存在振动基态上,你要怎么把原子核动能吸收进势函数里?

确实,零点能是振动自由度导致的。我的意思是,因为经典MD无法体现零点能,所以如果用电子能量拟合一个力场,然后用来跑经典MD,就会高估键能。但是假如拟合一个力场,它在平衡位置处的能量等于电子能加上零点能,在非平衡位置处势能面大体和电子能势能面平行,那这个力场做经典MD对键能的描述就会准确得多,尽管它相比DFT电子能势能面差得更多。
Zikuan Wang
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-9-3 21:49:02 | 只看该作者 Only view this author
谢谢各位老师的解答!

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发表于 Post on 2022-9-3 22:39:38 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2022-9-3 21:19
确实,零点能是振动自由度导致的。我的意思是,因为经典MD无法体现零点能,所以如果用电子能量拟合一个力 ...

且不说零点能能不能像势能那样被插值,或者插值行为和势能一样不一样,当体系稍微大一点的时候势能面上的局域极小点和过渡态数量可能无穷无尽的多,你难道要把所有这些结构都找到然后作振动分析?真那么关心核量子效应,直接跑PIMD不就得了,何必用这么粗糙的近似。
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发表于 Post on 2022-9-3 23:47:22 | 只看该作者 Only view this author
ene 发表于 2022-9-3 15:39
且不说零点能能不能像势能那样被插值,或者插值行为和势能一样不一样,当体系稍微大一点的时候势能面上的 ...

确实是个问题,但是可以先用电子能拟合一个力场,再用少数几个平衡位置的零点能做delta-learning。
当然可以说,零点能的影响(一根O-H键可能有5kcal/mol的样子)小于ReaxFF的误差,但是像我说的用delta-learning的方法近似考虑进零点能的贡献,应该也不麻烦
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发表于 Post on 2022-9-10 14:46:08 | 只看该作者 Only view this author
用Generalized Langevin equation (GLE)热浴结合普通力场,也能等效表现ZPE,而且没有额外代价,参考Phys. Rev. Lett. 103, 030603 (2009),因此在势函数层面可以不需要等效引入ZPE
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发表于 Post on 2022-9-15 22:00:43 | 只看该作者 Only view this author
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看看这个,之前不能评论,我就发在评分里面了,不知道你有没有看到

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发表于 Post on 2022-9-16 20:09:04 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-9-3 20:43
用力场给的势能。先把参考点对齐(最低能量位置,或者初始位置)

例如

社长,请问您图里ReaxFF动力学模拟,模拟时间是多少,是选择模拟达到平衡时的势能值吗?

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发表于 Post on 2022-9-16 23:42:44 | 只看该作者 Only view this author
forpaper 发表于 2022-9-16 20:09
社长,请问您图里ReaxFF动力学模拟,模拟时间是多少,是选择模拟达到平衡时的势能值吗?

图里面都是静态计算,跟动力学没关系
不要以为reaxFF力场用的时候就必须结合动力学
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