lammps-gcmc模拟甲烷吸附SIO2表面的问题

刘小胖

各位前辈，使用lammps  gcmc模拟甲烷吸附 fix gcmc pressure 6那设置的压力为6bar 他这里是设置的和他交换的系统的压力为6bar吗？然后系统显示的是整个系统的压力，是不是有点大了，要不要用npt跑一下压力的平衡，统计的吸附物质的数量也不对，不知道哪出了问题，有无前辈指导一下？感激不尽。

Graphite

这输入文件看着是真累啊，有些设置看不出来到底想干嘛。

1、6 bar指的是用于交换的系统的化学势相当于6 bar甲醇蒸汽的化学势。
2、系统压力算不算大得看体系。
3、这个体系的thermo显示温度波动非常大，但是势能却很稳定，in文件里也没对除了甲烷以外的部分设系综。怀疑体系的基质压根就没走步。
4、能不能稳定地形成gcmc的进程，主要还是看整个系统是否近平衡，包括体系本身和交换物质的速率、体系和交换物质的相互作用等；平滑的交换曲线通常建立在温和的背景和条件之上、严重偏离平衡的体系是没法做的。

刘小胖

Graphite 发表于 2023-8-17 22:03
这输入文件看着是真累啊，有些设置看不出来到底想干嘛。

1、6 bar指的是用于交换的系统的化学势相当于6  ...

前辈 你好，我设置的wall是sio2，将他固定，速度和受力都设置为0，然后跑甲烷的nvt，输出甲烷的温度，体系的基质也需要进行设置吗？新手小白，做的是吸附,基质不应该固定不动吗？

luogaoyang123

Graphite 发表于 2023-8-17 22:03
这输入文件看着是真累啊，有些设置看不出来到底想干嘛。

1、6 bar指的是用于交换的系统的化学势相当于6  ...

Graphite老师好，我想问下对于一个20000立方埃的聚合物体系，我在做gcmc时，固定聚合物，对吸附质气体数目统计一直为零，
fix f4 polymer setforce 0.0 0.0 0.0
fix f1 N2 rigid/nvt  molecule temp 300 300 100
fix mygcmc N2 gcmc 100 10000 0 0 54341 300 10 0.01 tfac_insert ${tfac}  pressure 10 group N2 rigid f1
调整插入次数100000，依然没有结果，这是我文件那里出错了吗？

Graphite

刘小胖 发表于 2023-8-18 09:31
前辈 你好，我设置的wall是sio2，将他固定，速度和受力都设置为0，然后跑甲烷的nvt，输出甲烷的温度，体 ...

如果你把基质的速度受力都固定为0，这等价于将基质冻结（温度0 K），我不知道这在你的体系中是否合理，因为一般而言吸附作用是双方的。

当基质的运动完全关闭，那么这个体系的能量波动和温度波动，就全部来自于这0~几十个无序运动的气体甲烷分子。也就是说在你的总能中-1428xx kca/mol都是固定的，剩下的几百kcal/mols是真正在波动的，一会儿全体现成动能（kineng）和气体温度（temp，设置中把temp指向了CH4_temp），一会儿又全体现成势能。

这样，在计算交换能量的时候，波动自然也很大，就不会有稳定的交换曲线。

Graphite

luogaoyang123 发表于 2023-8-18 10:38
Graphite老师好，我想问下对于一个20000立方埃的聚合物体系，我在做gcmc时，固定聚合物，对吸附质气体数 ...

看起来你想要吸附N2分子，但是gcmc指令中似乎并没有给出mol关键词。
当其他都排除掉了，无吸附就还是吸附能的问题。因为gcmc就不断尝试交换，按照交换后的能变，和原气体化学势的大小，再算成概率，决定交换是否成功。这个概率对能量很敏感，能量差别较大的话，瞬时概率可能接近0%或100%。
考虑到N2是个无电荷的中性分子，vdw相互作用也不怎么强。所以可能要从力场参数和化学势（气罐压力）入手。另外排查是不是N2本身的问题的话，可以试试用水分子或者一些很容易与你的基质相互作用的物质，看能不能吸附。

luogaoyang123

Graphite 发表于 2023-8-18 11:03
看起来你想要吸附N2分子，但是gcmc指令中似乎并没有给出mol关键词。
当其他都排除掉了，无吸附就还是吸 ...

感谢您的回复！N2我使用的是带有赝原子的三点位力场，点位带有电荷，也试了CH4、C2H6气体。我理解的是化学势差值为推动力，气体压力越大，两个体系的化学势相差越大，当我先在体系中插入10个N2分子，再进行gcmc时，一运行N2跑的只有一个了，在MS中低压也会有吸附。我看楼主文件1500多原子，我体系17730个原子，原本以为是我体系大的原因，现在很疑惑。

Graphite

luogaoyang123 发表于 2023-8-18 19:39
感谢您的回复！N2我使用的是带有赝原子的三点位力场，点位带有电荷，也试了CH4、C2H6气体。我理解的是化 ...

是的，推动力就是化学势差值。如果其他都没什么问题，长时间运行越跑越少，那说明当前的力场、条件等，就是会导致N2流失而不是插入。MS中的实施细节可能和LAMMPS有不小区别。

luogaoyang123

Graphite 发表于 2023-8-19 00:28
是的，推动力就是化学势差值。如果其他都没什么问题，长时间运行越跑越少，那说明当前的力场、条件等，就 ...

thank 有