MSD计算离子电导率的问题

jlyjlysjd

在使用gromacs计算离子电导率时遇到了一些问题：
根据Electrical Conductivity based on Diffusion Coefficients (aqion.de) 里的Nernst-Einstein公式可得：

我想计算1M MgCl2水溶液的Mg2+的离子电导率，通过gmx msd输出的文件可以得到Di=0.4184*10^-5 ，
带入进去后确实可以计算得出一个数值，但是计算出来感觉比较大为62.83，类比实验获得的1M ZnCl2的电导率约为25，感觉不太正常。
于是我进行公式的单位推导，但推导一半后，无法继续推导，如下所示：

请各位看看问题是在哪里呢？这样的计算方法是对的吗？


感谢各位！

二分音符

梵墨 发表于 2024-10-31 09:49
此mdp中的constraint用了all-bonds? 确定这样没问题么

我的体系测试过all-bonds和h-bonds算出来的性质都几乎没有差别，如果其他case有需要的话还是要验证。

梵墨

二分音符 发表于 2024-7-8 11:52
最重要的一点是nstvout改成5，输出间隔必须非常小。展示Fig.6a时只需要显示几个ps的数据，但是积分的时候得 ...

此mdp中的constraint用了all-bonds? 确定这样没问题么

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-25 17:15
现在的数据波动还是太大了，可能还是没有物理意义。我不确定继续减小步长是否可行。

好的，谢谢老师!

二分音符

现在的数据波动还是太大了，可能还是没有物理意义。我不确定继续减小步长是否可行。

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-16 20:08
我又重新试了下，把步长改为0.2fs，每步输出速度可以收敛。会有小部分case的caf文件std.dev列显著大于其他c ...

老师，请问标准差大于多少就舍去呢
我做了20次：

不太知道那些面积是有效面积（左边是面积，右边是最后2000ps的标准差）

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-16 20:08
我又重新试了下，把步长改为0.2fs，每步输出速度可以收敛。会有小部分case的caf文件std.dev列显著大于其他c ...

老师。我做了10组数据，对每一组进行积分，得到了以下的面积数据：
1、-0.02303(std先正后负，714.059开始转为负，最后为-3.27208) 舍去
2、0.5655(std全为正，最后为80.2761)
3、-0.24452(std先正后负，但正的很少，大部分为负，从24.648开始转为负。最后为-34.7106) 舍去
4、-0.17958(std先正后负，386.723开始转为负。最后为-25.4915) 舍去
5、-0.18859(std先正后负，138.034开始转为负。最后为-26.7718)舍去
6、-0.22724(std先正后负，460.708开始转为负。最后为-32.2557)舍去
7、0.03704(std中间有一点为负，大部分为正，最后为5.25587)
8、0.2163(std全为正，逐渐增大，最后为30.6996)
9、-0.08554(std先正后负，34.024开始转为负，最后为-12.1424)舍去
10、0.08845(std全为正，最后为12.5571)
舍去数据后留下了:
2、0.5655(std全为正，最后为80.2761)
7、0.03704(std中间有一点为负，大部分为正，最后为5.25587)
8、0.2163(std全为正，逐渐增大，最后为30.6996)
10、0.08845(std全为正，最后为12.5571)
但是2、8偏离较大，是不是就只剩下：
7、0.03704(std中间有一点为负，大部分为正，最后为5.25587)
10、0.08845(std全为正，最后为12.5571)
这两组有效数据呢？
但是这样是不是就太少了数据，还要继续做模拟呢

二分音符

我又重新试了下，把步长改为0.2fs，每步输出速度可以收敛。会有小部分case的caf文件std.dev列显著大于其他case或者是负值，把这些舍掉。
这样做会导致一个case占据约2T硬盘空间，只能算完就删。

二分音符

这种情况可能不适合用电流自相关算电导率了，因为数值误差过大，可能还是只能用NE方程计算。

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-11 16:52
你可以检查一下之前的结果，不同case之间算出的电导率差多少，然后画出errorbar（根据误差分析的知识）， ...

老师，我做的是0.5M MgCl2溶液的电导率，刚查阅了一下文献库，发现好像并没有这样类似的文献。
有一篇中文的文献，拟合了电导率：

我做了10次电导率的积分errorbar:

这样是不是可以说明波动是比较大的。

其实从10组电导率的数据来看，发现波动还是很大的：

但基本都是呈现负值情况，感觉再重复多次，是不是大概率还是负值呢？

二分音符

jlyjlysjd 发表于 2024-7-11 14:15
老师，我在算新的一个浓度的时候发现积分结果为负值，这说明结果是错误的吗

你可以检查一下之前的结果，不同case之间算出的电导率差多少，然后画出errorbar（根据误差分析的知识），然后和文献里的errorbar比较一下。
如果波动极大，那么说明case还是少了，要么加case，要么加大模拟体系。要是还降不下来，那这个思路就走不下去了，得再换方法。

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-9 10:46
注意单位，全部换成SI制。
你的ACF看起来还可以，再画一个积分值随时间变化的曲线（t时刻的函数值为ACF从0 ...

老师，我在算新的一个浓度的时候发现积分结果为负值，这说明结果是错误的吗

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-9 10:46
注意单位，全部换成SI制。
你的ACF看起来还可以，再画一个积分值随时间变化的曲线（t时刻的函数值为ACF从0 ...

好的老师，下面是ACF(t)对t积分的图：


单位问题我计算如下：

所以需要乘以10^21。
通过gro文件获得体积：15.7514632602629 nm^3，Kb=1.380649 * 10^-23 ,T=298.15

得到了比较合理的数据。
谢谢老师！

二分音符

注意单位，全部换成SI制。
你的ACF看起来还可以，再画一个积分值随时间变化的曲线（t时刻的函数值为ACF从0积分到t的面积）。
mdp看着没问题

jlyjlysjd

二分音符 发表于 2024-7-8 11:52
最重要的一点是nstvout改成5，输出间隔必须非常小。展示Fig.6a时只需要显示几个ps的数据，但是积分的时候得 ...

感谢老师的文件，经过修改mdp后，我总计运行了10次NVT后得到10组caf数据，均一化后得到如下数据：

放置于origin后，使用曲线求均值后得到了如下的图：
虽然后面确实是趋近于0的，但是是在0上下波动，并没有单调趋近，所以这个曲线不知道正不正确。
然后使用积分工具对0-2ns进行积分面积计算后，得到如下数据：

面积是：0.06043
通过同时,积分面积/3VkbT=0.06043/1.31E10=4.61E08
请问老师，这个电导率的计算哪里出现问题了呢？
是不是还是曲线的问题呢？


老师可以帮我看看我的NPT和NVT系综的mdp是否有问题呢？
非常感谢老师！