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[Material Studio] 晶面吸附动力学模拟后晶面上方水分子为什么分层了

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如图所示:先构建水和药剂的盒子,切晶面建超晶胞,然后把水盒子加到晶面上,为防止周期性导致水与上层晶面作用,加了100埃的真空层。几何优化,20000步退火,NVT跑动力学,跑完后一部分水吸附在晶面上,另一部分飘到真空层上方了,什么原因啊?

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发表于 Post on 2019-7-2 11:15:09 | 只看该作者 Only view this author
tjuptz 发表于 2019-7-1 15:33
这种情况只用xy方向pbc可以吗?但水分子应该还是会逸出吧?

温度很低还行,否则有些逸出的水会越跑越远
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发表于 Post on 2019-7-1 15:33:11 | 只看该作者 Only view this author
这种情况只用xy方向pbc可以吗?但水分子应该还是会逸出吧?

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发表于 Post on 2018-7-13 20:29:00 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-7-1 07:27
sob老师,我建完晶面与水盒子加在一起,加真空层,298K,0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失,只有个 ...

其实这是说你的体系的真空层太大了,上下表面已经没了互作用,而你用的压强又很小,在模拟时间内根本无法消除真空层。
一种解决方法是你做NPT的时候先加一个比较大的压强,然后再做1atm的NPT。实际上水基本上可以认为是不可压缩液体,所以变化不会很大。
而且你要做NPT的话,别取那么大真空层啊~~~浪费计算资源

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发表于 Post on 2018-7-13 20:16:19 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-7-1 07:27
sob老师,我建完晶面与水盒子加在一起,加真空层,298K,0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失,只有个 ...

你应该考虑一下这里的物理过程。实际上你做的是把水放在两层无穷大平板之间。加温超过100 deg C (373K@1atm)之后,水自然就变成气态,填充了整个真空区(因为气态的密度是液态的1/1000),等你冷却回沸点之下,水蒸气会凝聚回液态水。如果平板的亲水性足够强,而且上下两个平面是对称的,理想状态下,两块平板(也就是你的平板的两个表面)会凝聚差不多的水量。
低于沸点的时候,水分子也能脱离液态区。实际上低于沸点的时候,水也有蒸气压。用理想气体公式其实可以推出飘逸的量。

根据你要模拟的性质,你可以选择合适的模型,还有模拟的温度的选取。
sob大博士的方案对一般的情况都是适用的。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-7-1 07:27:32 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2018-6-30 17:23
假设你的分子晶体是直接取的晶体结构,那么分子晶体这块密度没问题。但加水有不同程序可以加,有的程序某 ...

sob老师,我建完晶面与水盒子加在一起,加真空层,298K,0.0001GPa的压力跑NPT后真空层没有消失,只有个别水分子飘向真空层,大部分都在晶面上,您在之前帖子里不是说NPT后水分子会自动填充真空,真空层会消失吗?难道真空层加的太多了?

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发表于 Post on 2018-6-30 17:23:55 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-6-30 17:05
老师,NPT计算过程中的密度是指什么密度?是整个晶面加上层吸附质的密度吗?体积是包含真空层后整个盒子 ...

假设你的分子晶体是直接取的晶体结构,那么分子晶体这块密度没问题。但加水有不同程序可以加,有的程序某些设定下可能加得松松散散,和实际情况不符。不过对于当前问题,直接NVT也没问题,毕竟MD刚一开始跑,水之间的相互作用会自发使晶面表层的水和实际一致。但有的模拟体系需要先NPT跑一下

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-6-30 17:05:23 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2018-6-30 16:42
力场合适的话,本身底部原子不固定也不会结构发生显著变形
你不先用NPT也无所谓,初始结构别太离谱就 ...

老师,NPT计算过程中的密度是指什么密度?是整个晶面加上层吸附质的密度吗?体积是包含真空层后整个盒子的体积吗?

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发表于 Post on 2018-6-30 16:42:50 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-6-30 15:20
老师做NPT的话不允许固定基底分子,可是我做晶面吸附基底分子应该是固定的,因为与上层吸附溶液相比,其 ...


力场合适的话,本身底部原子不固定也不会结构发生显著变形
你不先用NPT也无所谓,初始结构别太离谱就行,直接跑NVT就可以
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-6-30 15:20:24 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2018-6-29 18:08
先用NPT是为了让水+晶体的模拟体系达到一个合理的凝聚相状态(因为一开始建的往往不那么理想,比如密度 ...

老师做NPT的话不允许固定基底分子,可是我做晶面吸附基底分子应该是固定的,因为与上层吸附溶液相比,其位置应该是固定的,那做NPT岂不是不能用?

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发表于 Post on 2018-6-29 18:08:32 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-6-29 17:39
Sob老师您在“请问:模拟界面时,增大盒子跑nvt时,盒子中间是空的,是什么问题,该怎么解决”帖子里说如 ...


先用NPT是为了让水+晶体的模拟体系达到一个合理的凝聚相状态(因为一开始建的往往不那么理想,比如密度偏低等),然后扩盒子产生真空区。你这体系这么做没有任何问题。
也可以一开始就把晶体板放在中心,在板的上下方加水,然后在上方和下方都扩真空区,这样模拟体系就是上下对称的,这样也很合适,而且模拟过程始终都是比较平衡的过程,而不会出现水的分布的整体移动。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-6-29 17:39:10 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2018-6-29 15:24
诸如要找一个大分子最优构象,找一个小分子团簇的最优构型等等
这些构象、构型之间往往有较大势垒,常 ...

Sob老师您在“请问:模拟界面时,增大盒子跑nvt时,盒子中间是空的,是什么问题,该怎么解决”帖子里说如果液气界面模拟要在分子填满的盒子里跑NPT,再加大盒子跑NVT,那我这种固液界面是不是不能这么做,如果水分子填满了盒子就无法消除水分子与上层晶面的作用了吧?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2018-6-29 16:18:37 | 只看该作者 Only view this author
xylz6188 发表于 2018-6-29 15:00
也有可能是显示的问题,你在Display style里调节试试

几种显示方式都调了,都是显示分层的,按Sob老师的说法就是正常现象了

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发表于 Post on 2018-6-29 15:24:17 | 只看该作者 Only view this author
hgkjqx 发表于 2018-6-29 08:18
谢谢老师。我是参考一篇论文做的,那请问什么样的体系才需要退火呢?


诸如要找一个大分子最优构象,找一个小分子团簇的最优构型等等
这些构象、构型之间往往有较大势垒,常温下MD不容易越过去,这时候才借助退火,在高温期间给予足够动能帮助越过去,从而在降低温度后有可能陷入能量最小点对应的势阱中
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发表于 Post on 2018-6-29 15:00:22 | 只看该作者 Only view this author
也有可能是显示的问题,你在Display style里调节试试
越努力越幸运!

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