求助：TiO2和Bi2O3的结构发生严重变形，无法维持刚性

confidence · 发表于 Post on 2022-10-11 15:24:46

本帖最后由 confidence 于 2022-10-12 10:43 编辑

各位老师好，我想研究蛋白质在TiO2和Bi2O3上的作用，所以首先建立了TiO2和Bi2O3的模型，在进行能量最小化时就出现了如图所示问题，

，由图可以看到，在进行能量最小化后（实际上emtol达不到1000，说明此时也是不够稳定），TiO2的结构严重变形。

本人按照sob老师http://sobereva.com/soft/Sobtop#FAQ8中提及的可能原因进行了排查，（1）mdp文件设置：并未发现明显问题（该文件跑蛋白质时能顺利跑到emtol=100）；（2）grompp时只出现warning原子名不匹配(如Ti20-Ti)，这个应当是可以忽略的；（3）结构文件：确认了gro文件和top文件里记录的分子信息一致，且和itp文件里的原子也是顺序一致，LJ参数由文献获取，确保了没有单位转换错误；（4）拓扑文件：利用sobtop生成的itp文件中包含了对应的bond 和angle参数（dihedrals由于问过Sob老师我全部删除了），并未发现明显的参数缺失。

基于以上检查我觉得是力常数不够大，不足以维持TiO2的刚性。（但是我对比了由sobtop自动猜的力常数和我利用Hessian生成的力常数，发现我获取的力常数是更大的，详细见附件）
因此我想请教一下各位老师，看看我的做法或者文件中究竟是哪里出现了错误导致这种情况呢？谢谢各位老师。

PS：涉及的文件都在附件中

TiO2.rar (1.87 MB, 下载次数 Times of downloads: 18) ，Bi2O3也是一样的情况。
我尝试着将bond和angle的力常数都增大了十倍，发现跑起来的情况还是一样的。目前不知道究竟是哪里有问题，还请各位老师有空的时候看看呢。

jim · 发表于 Post on 2023-8-8 10:33:14

confidence 发表于 2023-8-5 16:24
我最初选择CHARMM力场是想给蛋白生成拓扑文件，最后在sob老师指导下改用了AMBER力场。

至于TiO2的话， ...

请问：你的复合物TiO2的电荷怎么算的？求指点

confidence · 发表于 Post on 2023-8-5 16:24:25

jim 发表于 2023-8-5 11:54
谢谢！我见您最初选择的是CHARMM，但是sobtop中没有，请问您选择下面哪一项呢？
1 Assign UFF atom type ...

我最初选择CHARMM力场是想给蛋白生成拓扑文件，最后在sob老师指导下改用了AMBER力场。

至于TiO2的话，就是用了这里的第二项

jim · 发表于 Post on 2023-8-5 11:54:54

confidence 发表于 2023-8-5 10:55
用sobtop生成itp的

谢谢！我见您最初选择的是CHARMM，但是sobtop中没有，请问您选择下面哪一项呢？
1 Assign UFF atom types for all undetermined atoms
2 Assign GAFF atom types first and then UFF, then go to next step
3 Assign GAFF atom types as much as possible
4 Assign AMBER atom types as much as possible
5 Assign atom types according to the rule in assign_AT.dat file
6 Manually set atom type for selected atoms
7 Make all atom types to undetermined state
9 Show all current atom types on screen
能否加您的QQ详细请教一下？谢谢

confidence · 发表于 Post on 2023-8-5 10:55:33

jim 发表于 2023-8-4 22:30
太感谢了，也在做TiO2，请问您是用CHARMM生成TiO2拓扑文件的是吧？

用sobtop生成itp的

jim · 发表于 Post on 2023-8-4 22:30:46

confidence 发表于 2023-5-17 09:45
Wu X, Hao P, He F, et al. Molecular dynamics simulations of BSA absorptions on pure and formate-co ...

太感谢了，也在做TiO2，请问您是用CHARMM生成TiO2拓扑文件的是吧？

confidence · 发表于 Post on 2023-5-17 09:45:04

zhanging 发表于 2023-5-16 20:45
TIO2的参数是那篇文献中给出的，可以给一下吗？

Wu X, Hao P, He F, et al. Molecular dynamics simulations of BSA absorptions on pure and formate-contaminated rutile (1 1 0) surface[J]. Applied Surface Science, 2020, 533: 147574.

zhanging · 发表于 Post on 2023-5-16 20:45:54

TIO2的参数是那篇文献中给出的，可以给一下吗？

sobereva · 发表于 Post on 2022-10-27 05:05:01

confidence 发表于 2022-10-26 16:10
嗯嗯谢谢sob老师，经过不断将水分子删减后我发现当我构建如图所示的初始模型时，就能顺利的把em/npt/md跑 ...

可以模拟

没有明确的解释，无非就是初始结构有不合理接触之类问题，或者mdp设置等等影响模拟稳定性问题

confidence · 发表于 Post on 2022-10-26 16:10:04

本帖最后由 confidence 于 2022-10-26 16:22 编辑

sobereva 发表于 2022-10-26 14:27
1 各项同性控压时盒子三个方向变化的幅度是相同的，显然这会导致由于slab在XY方向上撑着盒子，令Z方向没 ...

嗯嗯谢谢sob老师，经过不断将水分子删减后我发现当我构建如图所示的初始模型时

，就能顺利的把em/npt/md跑完。那老师我这样的模型是能够使用的把？
不过为啥会需要删减水分子成这样子我也还是云里雾里，不知道老师您这边能不能给个解释呢？

sobereva · 发表于 Post on 2022-10-26 14:27:44

confidence 发表于 2022-10-25 19:42
谢谢sob老师的回复
1、我按照您说的改为各向异性控压后的确能顺利跑完了，而且不会存在上图那些洞。但是 ...

1 各项同性控压时盒子三个方向变化的幅度是相同的，显然这会导致由于slab在XY方向上撑着盒子，令Z方向没法自如地变化尺寸来消掉真空区

2 只能一点点调试

confidence · 发表于 Post on 2022-10-25 19:42:47

本帖最后由 confidence 于 2022-10-26 09:40 编辑

sobereva 发表于 2022-10-24 23:55
我没时间具体看你的文件。如果不是各向异性控压，用各向异性控压。如果已经是的话，调调压浴参数，或者尝 ...

谢谢sob老师的回复
1、我按照您说的改为各向异性控压后的确能顺利跑完了，而且不会存在上图那些洞。但是老师为什么对我这个体系还需要用各项异性呢？看您回复过的是对于膜体系需要各向异性（因为膜在垂直和水平侧差别很多）
2、我尝试把水删掉一部分如图，

就可以跑em，但是连emtol5000都到不了，拿去跑npt也是立即就segmentation fault。之后我又试着换了另一个晶面的Bi2O3来构建异质结，

此时仅仅加水的话是能顺利跑完em/npt/md的（虽然在em的过程中出现了一些pdb文件，这应该是不太合理的情况）。但是当我把蛋白质加进来后，想跑em就出现了许多的core文件

。请问老师这又是怎么回事呢？
老师我又测试了一下，最终的TiO2/Bi2O3异质结在水环境中能正常跑完所有流程，TiO2/Bi2O3/蛋白质在真空下也能跑完所有流程。但是TiO2/Bi2O3/蛋白质在水环境中就会出现上图所示报错，这不科学呀，请问老师究竟是哪里有问题呢？

sobereva · 发表于 Post on 2022-10-24 23:55:29

confidence 发表于 2022-10-24 17:46
谢谢sob老师的回答，经过这几天的尝试，又遇到了一些新的问题
1、跑TiO2与蛋白时，发现md结果如图，其pr ...

我没时间具体看你的文件。如果不是各向异性控压，用各向异性控压。如果已经是的话，调调压浴参数，或者尝试其它压浴

Bi2O3的情况，一点点加水，反复测试

confidence · 发表于 Post on 2022-10-24 17:46:57

sobereva 发表于 2022-10-20 16:15
2 如果你是指直接对原胞平移复制，得到表面，那有没有意义就看你要研究什么晶面与水的作用了。

3 是

谢谢sob老师的回答，经过这几天的尝试，又遇到了一些新的问题
1、跑TiO2与蛋白时，发现md结果如图

，其pressure达到了-10000bar左右，与设定的1.013bar严重不符，看了相关的控压设置感觉也没发现哪里有问题，因此想麻烦老师看看是哪里的错误？（或者说这结果能用么？虽然个人觉得大概率不行）2、按照sob老师说的，我将TiO2与Bi2O3构建成异质结后

用sobtop生成了itp文件，将其在真空中跑固定后跑em能正常运行（不固定的话该结构变形会比较严重，但还是能保持，不会太散）。但是我在盒子中加水后跑em或者md的时候立马就会报segmentation fault。我检查了对应的gro和top顺序是没错误的，单独跑也是能行的，但就不明白为啥加水了就不行，麻烦老师看看怎么回事呢？

ps：附件包含了两个模拟涉及到的mdp、gro文件

TiO2_FN.rar (4.44 MB, 下载次数 Times of downloads: 2)

TiO2_Bi2O3.rar (6.97 MB, 下载次数 Times of downloads: 1)

麻烦各位老师帮我看看是怎么回事呢，谢谢各位老师

sobereva · 发表于 Post on 2022-10-20 16:15:22

confidence 发表于 2022-10-20 12:25
谢谢sob老师的回答
1、我尝试着把水单独作为控温组，简单跑了一下0.5ns的npt后发现水还是存在一样的情况 ...

2 如果你是指直接对原胞平移复制，得到表面，那有没有意义就看你要研究什么晶面与水的作用了。

3 是

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