使用CP2K 做分子动力学模拟，气固模型建模求助

风飞 · 发表于 Post on 2021-6-21 22:15:33

本帖最后由风飞于 2021-6-23 01:02 编辑

各位老师，
      我想使用CP2K做气固表面的分子动力学模拟，我的模型搭建拟采用思路如下：
1，晶胞切面，例如111面，然后设置真空15埃
2，使用Atomsk将111面菱形的构型转变成正交构型，（我尝试转变成cube构型，但是失败了）
3.然后在上述正交构型的晶胞结构中加入12个水和1个甲苯分子

但是存在如下疑问，
1. 我的上述建模过程是否有合适？
2. 请问在使用CP2K跑分子动力学模拟的时候，根据我的体系真空层是否可以设置的小一些，因为我加入12个水和1个甲苯后，还有很多的空间

3. 我想研究水和甲苯在催化剂表面的吸附情况，我的反应体系是水和甲苯中C的比例是2:1，  所以我此处用了1个甲苯（7个C）和12个水分子，请问个数是否合适？
   因为我的实际反应温度高达500-700oC，所以不用考虑水密度和甲苯密度，该模型属于气固反应模型

4. 甲苯和水分子放的位置是否有要求呢?

5. 我看到中跑动力学大多数用的是立方盒子，此处，根据我模型的特点（111面），我使用Atomsk搭建的是一个长方体盒子，请问是否有必要将其转变成立方体盒子，如果需要，该怎样操作呢？

sobereva · 发表于 Post on 2023-3-15 03:14:52

chen0201 发表于 2023-3-14 21:41
您好，我想请问一下，预平衡和平衡的温度设置关键参数怎么设置呢？

“平衡”指代不明

预平衡的情况，如果想让温度尽快平衡到参考温度，就把热浴的时间常数用小点的，比如50至100（Multiwfn创建的输入文件里默认用200，适合产生相使用）

chen0201 · 发表于 Post on 2023-3-14 21:41:46

风飞发表于 2021-7-14 11:14
老师，您好，在文献中看到大多数动力学模拟都有一个预平衡的阶段，然后是采样阶段，此外，感觉大多数文献 ...

您好，我想请问一下，预平衡和平衡的温度设置关键参数怎么设置呢？

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-26 12:59:00

本帖最后由风飞于 2021-7-26 22:03 编辑

sobereva 发表于 2021-7-26 01:06
1 需

2 “且热浴固定原子外的原子”语义不明。如果是指不固定的部分使用热浴，是这样

嗯，好的谢谢老师，语义不明处已修改，

按照您说的，对于气固模型需要固定原子，

对于之前的问题，我在CP2K的邮件列表问了，有老师说让我分段进行：
他的建议描述如下：
I forgot to mention, when all commented things work well, if you want to thermalize the system after running a production dynamics, it is advisable to run the thermalization in two steps instead of just one run. I use a two step procedure, running first a thermalization with a short TIMECON (50 or 100 fs) and REGION MASSIVE, to have a strong coupling and fast temperature stabilization, then restart using a higher TIMECON (200 fs or what you want for production) and REGION GLOBAL, restarting the thermostat between step 1 and 2. With this procedure usually you obtain a better thermalization in a short number of steps.’

我尝试了该的方式，发现使用REGION MASSIVE 时和原子位置固定有冲突，但是和热浴原子范围没有冲突，请问我在原子固定的设置方面也是使用分段进行呢？还是？
即，在到达目标温度前，使用REGION MASSIVE 且不固定原子，但是热浴指定原子，到达稳定的目标温度后，设置REGION GLOBA，且开始对非热浴区域进行固定
此外，请问对于TEMP_TOL=0 这个参数，请问对于当温度偏差多大的时候，使用合适呢？
我尝试，在目标温度973K的条件下，使用TEMP_TOL=0，REGION GLOBA 没有固定原子，跑了1.5 ps 发现温度偏差是-29K-42K（即944-1014K），请问有必要使用TEMP_TOL这个参数吗？

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-26 12:57:30

sobereva 发表于 2021-7-26 01:06
1 需

2 “且热浴固定原子外的原子”语义不明。如果是指不固定的部分使用热浴，是这样

嗯，好的谢谢老师，语义不明处已修改，

按照您说的，对于气固模型需要固定原子，

对于之前的问题，我在CP2K的邮件列表问了，有老师说让我分段进行：
他的建议描述如下：
I forgot to mention, when all commented things work well, if you want to thermalize the system after running a production dynamics, it is advisable to run the thermalization in two steps instead of just one run. I use a two step procedure, running first a thermalization with a short TIMECON (50 or 100 fs) and REGION MASSIVE, to have a strong coupling and fast temperature stabilization, then restart using a higher TIMECON (200 fs or what you want for production) and REGION GLOBAL, restarting the thermostat between step 1 and 2. With this procedure usually you obtain a better thermalization in a short number of steps.’

我尝试了该的方式，发现使用REGION MASSIVE 时和原子位置固定有冲突，但是和热浴原子范围没有冲突，请问我在原子固定的设置方面也是使用分段进行呢？还是？
即，在到达目标温度前，使用REGION MASSIVE 且不固定原子，但是热浴指定原子，到达稳定的目标温度后，设置REGION GLOBA，且开始对非热浴区域进行固定
此外，请问对于TEMP_TOL=0 这个参数，请问对于当温度偏差多大的时候，使用合适呢？
我尝试，在目标温度973K的条件下，使用TEMP_TOL=0，REGION GLOBA 没有固定原子，跑了1.5 ps 发现温度偏差是-29K-42K（即944-1014K），请问有必要使用TEMP_TOL这个参数吗？

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-26 01:06:29

风飞发表于 2021-7-25 05:51
老师，您好，

1. 请问对于气固模型，在进行表面吸附构型以及吸附能等相关研究时，往往需要固定固体表 ...

1 需

2 “且热浴固定原子外的原子”语义不明。如果是指不固定的部分使用热浴，是这样

3 一般用默认的0就行。如果不为零，则实际温度与参考温度偏差超过这个值，会被强行scale到这个范围内

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-25 05:51:58

本帖最后由风飞于 2021-7-26 12:14 编辑

sobereva 发表于 2021-7-23 03:40
我个人也没什么额外建议，更多的只有开发者能给出comment了，可以到邮件列表问问

老师，您好，

1.  请问对于气固模型，在进行表面吸附构型以及吸附能等相关研究时，往往需要固定固体表面模型的底部原子，请问对于在高温下进行AIMD模拟时，请问还需要固定底部原子吗？

2.  此外，在使用CP2K跑AIMD时，有如下两种设置：设置1（不固定底部原子，且只热浴指定范围原子）和设置2（固定底部原子且热浴非固定原子），请问设置1和设置2的区别是？
我的理解是，设置1，底部原子会随着热浴原子的运动而运动，即底部原子坐标会变化；
                  设置2, 底部原子不会随着热浴原子的运动运动，即底部原子坐标不会发生变化;
请问是这样的理解的吗?
3. 此外，请问在高温下（973K）下进行NVT模拟时，请问需要设置TEMP_TOL的值吗?  默认值为0

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-23 13:41:48

sobereva 发表于 2021-7-23 03:40
我个人也没什么额外建议，更多的只有开发者能给出comment了，可以到邮件列表问问

嗯，好的谢谢老师，我也再去找找

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-23 13:41:27

get-it 发表于 2021-7-23 03:52
我觉得你最好找找相关的文献，看看别人怎么模拟的，否则可能会白费工夫。

嗯，相关文献，我综合起来看过，但是他的描述都没那么的细，请问您那边是否有推荐呢？我主要是做固体表面的吸附反应动力学

get-it · 发表于 Post on 2021-7-23 03:52:37

我觉得你最好找找相关的文献，看看别人怎么模拟的，否则可能会白费工夫。

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-23 03:40:26

风飞发表于 2021-7-22 21:11
嗯，老师，我尝试减少固定原子的数目，又跑了1600多步，温度还是向之前一样，一直呈现上升趋势，没有稳 ...

我个人也没什么额外建议，更多的只有开发者能给出comment了，可以到邮件列表问问

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-22 21:11:23

本帖最后由风飞于 2021-7-22 21:36 编辑

sobereva 发表于 2021-7-20 18:42
也许和当前设热浴的部分与设了FIXED_ATOMS的部分有直接成键作用有关，不好说。姑且用当前的结果应该也能 ...

嗯，老师，我尝试减少固定原子的数目，又跑了1600多步，温度还是向之前一样，一直呈现上升趋势，没有稳定趋势，
我固定原子和热浴原子的情况如下，您看是否有问题呢？固定原子部分和热浴部分的确有成键作用，但是感觉不可避免，请问是否有改进建议呢？此外，热浴和固定原子部分的输入文件如下：
如果实在不行，就只能用当前结果了

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-20 18:42:43

风飞发表于 2021-7-20 14:51
老师，您好，我现在跑了3925步（3925fs）,温度和能量随时间的变化如下，感觉还是没有达到目标温度的趋势 ...

也许和当前设热浴的部分与设了FIXED_ATOMS的部分有直接成键作用有关，不好说。姑且用当前的结果应该也能说明实际问题

风飞 · 发表于 Post on 2021-7-20 14:51:43

sobereva 发表于 2021-7-17 23:41
再继续跑

老师，您好，我现在跑了3925步（3925fs）,温度和能量随时间的变化如下，感觉还是没有达到目标温度的趋势，请问是继续跑了，还是？

sobereva · 发表于 Post on 2021-7-17 23:41:43

再继续跑

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