Gromacs关于晶体模拟时，盒子尺寸的问题

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-27 22:40:23

各位老师好。
一般来说，生物大分子是在液相中模拟的，使用pbc时，要求大分子与盒子边界距离至少大于cutoff的一半，防止与其镜像相互作用。
但晶体是在气相中模拟，假设我现在的晶胞尺寸是0.8nm，要5*5*5扩胞，cutoff=1nm，那么我盒子的尺寸是用0.8*5=4nm，还是像生物大分子模拟要求一样，必须让晶体边界与盒子边界有一定的距离，在4nm上再加约1nm，用5nm左右呢？
这个是我的晶胞

这个是我扩胞后，用gromacs加的盒子，盒子长度是用晶胞尺寸*扩胞数

那么我在用pbc模拟的时候，是用这个尺寸的盒子，还是盒子再大一些，让晶体边界与盒子有一定的距离？
感谢各位

longhahaha · 发表于 Post on 2024-1-19 11:37:22

王采岑发表于 2021-5-12 09:34
对啊，反正是周期性结构，只要有了成键项和非成键项的各种数据就行了啊

您好，请问做晶体结构的itp文件时，是用的晶胞来做呢，还是超晶胞以后的整体结构来做呢？如能回复，不胜感激

王采岑 · 发表于 Post on 2021-5-12 09:34:50

nianbin 发表于 2021-5-10 16:26
你好，我想请问下你的力场文件是如何做的？直接拿单体来制作itp?

对啊，反正是周期性结构，只要有了成键项和非成键项的各种数据就行了啊

nianbin · 发表于 Post on 2021-5-10 16:26:05

你好，我想请问下你的力场文件是如何做的？直接拿单体来制作itp?

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-29 21:35:05

sobereva 发表于 2021-4-29 15:36
(1)对应晶体环境下的模拟
(2)对应真空下的模拟（只要黑色虚框与红框间距足够大）。只要温度够低，晶体就 ...

好的好的老师，这次彻底清楚了，十分感谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2021-4-29 15:36:01

王采岑发表于 2021-4-29 08:52
老师，上面那张图supercell写成红色是为了看的清楚，不是说红框里是supercell，是虚线范围内为supercell ...

(1)对应晶体环境下的模拟
(2)对应真空下的模拟（只要黑色虚框与红框间距足够大）。只要温度够低，晶体就不会散开

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-29 08:52:22

本帖最后由王采岑于 2021-4-29 09:03 编辑

sobereva 发表于 2021-4-28 18:41
你若要在真空环境下模拟一小块晶体，显然得用(2)往周围扩真空区

不要把模拟用的盒子和超胞尺寸混淆， ...

老师，上面那张图supercell写成红色是为了看的清楚，不是说红框里是supercell，是虚线范围内为supercell，不好意思，颜色用的不好。现在就是最大的黑色虚线框内为supercell，红色框为加的盒子。那么如果我使用PBC模拟的话，模拟时，假定真实体系由盒子通过无限平移延展产生，如果用与supercell尺寸一样大的盒子，用PBC模拟时，盒子平移，不是相当于进一步扩胞吗？假定的真实体系不就是一个无限的超胞吗？用（2）的话，两个supercell之间有真空区，假定的真实体系不就是一个个独立的设定好大小的超胞吗？而且模拟时，要relax整个体系，有真空区的话，晶体不会跑松散开吗？所以我很疑惑，望老师解答，谢谢老师

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-28 19:33:48

sobereva 发表于 2021-4-28 18:41
你若要在真空环境下模拟一小块晶体，显然得用(2)往周围扩真空区

不要把模拟用的盒子和超胞尺寸混淆， ...

好的好的，明白了老师，十分感谢

sobereva · 发表于 Post on 2021-4-28 18:41:04

王采岑发表于 2021-4-28 15:28
是的老师，真空下模拟相当于模拟一个团簇，加一个大点的盒子就是了，我表达错误。我想问的是如果使用PBC ...

你若要在真空环境下模拟一小块晶体，显然得用(2)往周围扩真空区

不要把模拟用的盒子和超胞尺寸混淆，表述时候要分清楚。(2)里面的红框范围明显不应当说成超胞，而应当说是模拟用的盒子

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-28 15:28:56

sobereva 发表于 2021-4-28 14:42
真空下模拟就在周围加上真空区就完了，editconf结合-d构建新的盒子
你当前根本就不是加上真空区，而是平 ...

是的老师，真空下模拟相当于模拟一个团簇，加一个大点的盒子就是了，我表达错误。我想问的是如果使用PBC进行模拟，这个超胞作为一个盒子，盒子大小该如何设置呢？

上面示意图红色框内是一个超胞，使用PBC进行模拟时作为一个盒子，那么盒子大小设置，是按照（1）的晶胞累加成的超胞尺寸，还是（2）的这个超胞尺寸再加一个约cutoff值呢？
谢谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2021-4-28 14:42:56

王采岑发表于 2021-4-28 10:00
谢谢sob老师，晶体在真空下模拟，那么盒子尺寸怎么设置呢，是等于扩胞数*晶胞尺寸，就是我现在加的盒子的 ...

真空下模拟就在周围加上真空区就完了，editconf结合-d构建新的盒子
你当前根本就不是加上真空区，而是平移复制成超胞，跟加真空区完全是两码事

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-28 10:02:20

EdwardLimit 发表于 2021-4-28 09:44
你不加溶剂就是真空下模拟，加溶剂就是在液相模拟。固体是长程有序的，模拟固体中的一小部分(元胞或元胞的 ...

谢谢回复，这个我知道，因为还要在晶体中间替换一部分分子，所以超胞尺寸需要足够大，但就是在使用PBC模拟的时候，盒子尺寸的问题，是不是要像生物大分子一样，需要和盒子边界有一定的距离

王采岑 · 发表于 Post on 2021-4-28 10:00:10

sobereva 发表于 2021-4-28 00:03
“晶体是在气相中模拟”语义不明。如果你是要模拟超胞，那是在晶体环境中模拟。
你当前的晶胞足够大了

谢谢sob老师，晶体在真空下模拟，那么盒子尺寸怎么设置呢，是等于扩胞数*晶胞尺寸，就是我现在加的盒子的大小，还是比这个数再大一个cutoff值？

EdwardLimit · 发表于 Post on 2021-4-28 09:44:39

你不加溶剂就是真空下模拟，加溶剂就是在液相模拟。固体是长程有序的，模拟固体中的一小部分(元胞或元胞的超胞)就能知道整个固体的性质。

sobereva · 发表于 Post on 2021-4-28 00:03:19

“晶体是在气相中模拟”语义不明。如果你是要模拟超胞，那是在晶体环境中模拟。
你当前的晶胞足够大了

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