求助：均方根位移MSD随时间减小的原因？

Penson · 发表于 Post on 2021-8-2 22:15:28

看到文献中有计算不同离子的模拟结果统计的MSD数值（如下图插图），发现黑色线对应的离子，其MSD再13ps左右之后，竟然开始降低（比13ps时更低），这与MSD的定义是否有相互矛盾呢？从原理上来说为什么会有MSD出现减小的情况呢？

此外，MSD的定义中，“经过t时间粒子的位移量”应该如何定义？其中的位移量应该是一个绝对值还是矢量？

jimulation · 发表于 Post on 2021-8-2 22:55:21

位移量应该是矢量，实际计算的是位移量的平方

Penson · 发表于 Post on 2021-8-3 16:12:51

jimulation 发表于 2021-8-2 22:55
位移量应该是矢量，实际计算的是位移量的平方

如果是矢量，那MSD下降应该就好理解了。可是盒子的大小是有限的，那位移的变化应该会有极限值，也就是说，如果模拟时间足够长，理论上MSD肯定会变平或者减小？

lonelycvavc · 发表于 Post on 2021-12-17 11:02:19

同问，msd的计算公式看起来是个平方和，不应该会下降吧？而且msd曲线的斜率和扩散系数相关，如果msd下降扩散系数就是负数了。楼主这个问题解决了吗？

Penson · 发表于 Post on 2021-12-18 20:53:11

lonelycvavc 发表于 2021-12-17 11:02
同问，msd的计算公式看起来是个平方和，不应该会下降吧？而且msd曲线的斜率和扩散系数相关，如果msd下降扩 ...

并没有呢

waitingseven · 发表于 Post on 2022-11-20 23:03:42

Penson 发表于 2021-12-18 20:53
并没有呢

请问这个问题解决了吗？

Mingxin · 发表于 Post on 2023-9-13 11:27:36

你好楼主，贴一个从知乎上粘贴来的回答可能对这个问题有帮助：“粒子的msd绝大多数情况下都随时间线性增长。例如自由气体，气态物质，大部分液态环境，如水分子的扩散，溶质离子的扩散，可以不受阻碍随机运动，然而这种msd的线性增长模式存在被破坏的情况，即粒子的运动运动过程可能存在能垒，此时要结合具体结构进行分析，在这种情况下msd可能是非线性甚至减小的”，希望对你有帮助，另如果楼主对这个问题有新的理解和看法还望不吝赐教进行回复

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[GROMACS] 求助：均方根位移MSD随时间减小的原因？