半经典分子动力学程序PROGDYN使用教程

Accelerator · 发表于 Post on 2020-5-14 19:52:11

sobereva 发表于 2020-4-16 13:49
其实用Gaussian的BOMD也可以做同样的准经典动力学模拟，感觉用起来更清爽和省事。只需通过shell循环就可以 ...

progdyn一个优点是可以生成随机的初始结构，从而表现出反应过程中并非所有轨迹都精确通过过渡态。在文献里也见过只是将progdyn作为随机结构生成器，然后用Gaussian读取结构和速度去做BOMD的做法。

Daniel_Arndt · 发表于 Post on 2020-5-15 07:05:34

Accelerator 发表于 2020-5-14 19:52
progdyn一个优点是可以生成随机的初始结构，从而表现出反应过程中并非所有轨迹都精确通过过渡态。在文献 ...

根据我的一位师兄之前的测试，IOp(1/44)是生成随机的初始结构。

要算一些time gap的时候，progdyn明显比Gaussian方便，毕竟两者的propagation不一样。我师兄当初用Gaussian做的，最后要算time gap时，我帮他写了一个脚本，把Gaussian的BOMD的输出文件转换成xyz格式。一开始，我想用openbabel来做的，结果发现openbabel只会转换第一帧。我不会写Fortran代码，自己折腾了半天，用bash写了一套类似parser的代码，把“D+00”这种格式转换成数字，才弄好了。

sobereva · 发表于 Post on 2020-5-16 00:01:48

Accelerator 发表于 2020-5-14 19:52
progdyn一个优点是可以生成随机的初始结构，从而表现出反应过程中并非所有轨迹都精确通过过渡态。在文献 ...

Gaussian的BOMD直接就会根据随机数对初始结构按照振动模式进行随机位移(q)，这里Ei是Gaussian根据当前RTemp和振动频率判断的振动模式i所处的振动态对应的振动能

势能面二分可以纯用Gaussian的BOMD来跑

sobereva · 发表于 Post on 2020-5-16 00:04:22

Daniel_Arndt 发表于 2020-5-15 07:05
根据我的一位师兄之前的测试，IOp(1/44)是生成随机的初始结构。

要算一些time gap的时候，progdyn明显 ...

D是Fortran里强调浮点数是双精度时候用的形式。把D替换成E后，其它程序通常就都可以正常识别为科学计数法

我感觉Gaussian跑势能面二分问题非常方便，一个基于过渡态结构的gjf文件结合一个不超过10行的shell循环脚本完全搞定

按照下文的做法，可以很方便地直接利用Multiwfn批量产生每个BOMD任务最后一帧的结构
一键把所有gjf文件转成xyz文件、把所有Gaussian输出文件转成gjf文件的脚本
http://sobereva.com/530（http://bbs.keinsci.com/thread-16161-1-1.html）
都转成xyz文件后，再合并成多帧xyz载入VMD，之后写个VMD tcl脚本进行统计分析方便极了。

Accelerator · 发表于 Post on 2020-5-16 11:16:49

sobereva 发表于 2020-5-16 00:01
Gaussian的BOMD直接就会根据随机数对初始结构按照振动模式进行随机位移(q)，这里Ei是Gaussian根据当前RTe ...

这个机制应该对应的是progdyn里的initialdis=3.progdyn一般使用的initialdis=2或4，前者是以初始结构为中心服从玻尔兹曼分布，后者则是允许振动能级被激发并满足经典极限。Singleton在很早以前的文章中也使用过Gaussian这种生成方法，但认为不如initialdis=2或4有物理意义，后来就统一不用了。

Laura_ · 发表于 Post on 2020-9-1 15:12:05

想请问一下，如何通过这套程序去跑IRC呢？用高斯一直跑不出来，想通过动力学的方法去跑IRC，感谢指点！

zjxitcc · 发表于 Post on 2020-9-1 15:29:33

Laura_ 发表于 2020-9-1 15:12
想请问一下，如何通过这套程序去跑IRC呢？用高斯一直跑不出来，想通过动力学的方法去跑IRC，感谢指点！

大材小用了。高斯里调调步长，换换IRC算法，一般就能跑出来了。另外，实在不行做个局部的二维势能面扫描，能在势能面上看出是鞍点就行。

Laura_ · 发表于 Post on 2020-9-1 20:14:10

zjxitcc 发表于 2020-9-1 15:29
大材小用了。高斯里调调步长，换换IRC算法，一般就能跑出来了。另外，实在不行做个局部的二维势能面扫描 ...

因为不确定前后体，跑IRC又跑不出来，所以想通过动力学的方法来跑IRC，请问老师有什么建议嘛？感谢！

Daniel_Arndt · 发表于 Post on 2020-9-2 09:09:33

Laura_ 发表于 2020-9-1 20:14
因为不确定前后体，跑IRC又跑不出来，所以想通过动力学的方法来跑IRC，请问老师有什么建议嘛？感谢！

我不建议你这么干。首先，用progdyn基本上都是为了研究non-IRC behavior；其次，用progdyn跑动力学之前要确保自己找到的过渡态对应于决速步，或者说整个反应路径都清楚了之后再跑动力学。我不认为你现在有跑动力学的必要。

你如果真的费了很大力气都没有跑成IRC、而且非得尝试progdyn不可的话，你也许可以尝试progdyn里面的DRP（dynamic reaction path）功能。我也只是在这篇文献 J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 29, 12865–12877 里面看到过这个东西，progdyn里面有这部分代码，但我从未使用过这个功能，更没有仔细研究过。

Laura_ · 发表于 Post on 2020-9-3 14:26:48

Daniel_Arndt 发表于 2020-9-2 09:09
我不建议你这么干。首先，用progdyn基本上都是为了研究non-IRC behavior；其次，用progdyn跑动力学之前要 ...

谢谢老师的指点！

sobereva · 发表于 Post on 2020-9-8 11:39:22

Laura_ 发表于 2020-9-1 15:12
想请问一下，如何通过这套程序去跑IRC呢？用高斯一直跑不出来，想通过动力学的方法去跑IRC，感谢指点！

IRC本来就是相当于原子运动速度无穷慢的时候走的理想化的路径，显然不是靠跑动力学跑出来的。就算你跑大量轨迹然后取平均，不仅花的时间很多，得到的路径顶多也只是真实IRC的一个近似，相对于直接用IRC关键词完全是费力不讨好

Laura_ · 发表于 Post on 2020-9-14 09:32:36

sobereva 发表于 2020-9-8 11:39
IRC本来就是相当于原子运动速度无穷慢的时候走的理想化的路径，显然不是靠跑动力学跑出来的。就算你跑大 ...

感谢老师的指点！谢谢老师帮助我更好的认识与理解

ccq · 发表于 Post on 2020-10-14 17:12:28

各位老师好，目前我在用progdyn程序，发现当原子数目超过50的时候g09.com文件无法读取到原子坐标信息，想请教一下各位老师是如何解决这个问题的呢？谢谢！

Accelerator · 发表于 Post on 2020-10-14 18:01:35

ccq 发表于 2020-10-14 17:12
各位老师好，目前我在用progdyn程序，发现当原子数目超过50的时候g09.com文件无法读取到原子坐标信息，想请 ...

progdyn.conf里有注释相应的解决办法，在关键字里加上iop(3/124=3)，使得对于较大的分子输出文件的格式统一。
如实在不行，直接修改源代码里读取相应部分的语句也可。

Daniel_Arndt · 发表于 Post on 2020-10-15 01:35:47

ccq 发表于 2020-10-14 17:12
各位老师好，目前我在用progdyn程序，发现当原子数目超过50的时候g09.com文件无法读取到原子坐标信息，想请 ...

我之前用过的一个办法是将“scf=nosymm”改成“Symmetry=None”，当时解决了这个问题。但具体是什么原因，我已经记不清了。

还有一个可能行得通的办法。有人跟我说过，Gaussian的源代码中，当原子数大于50时，就默认不输出“Input orientation”了。我也检查过我之前使用的高斯的输出文件，确实如此。超过50个原子时，要在输入文件中加入“geom=printinputorient”来取消默认的设定。我没有使用过这个办法，但你可以尝试添加“geom=printinputorient”关键词。

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