求助：跑AIMD时小分子与表面相距越来越远如何解决？

joeson

各位专家、老师，我为探究一个小分子(SiCl4)在Si表面上的解离吸附的多种路径，用CP2K做了AIMD，但结果是SiCl4离表面越来越远，请问这种情况该如何解决？望各位老师解惑。

sobereva

如果之前没做过优化，先做优化
并且先在低温下跑看看什么情况。并且热浴建议改用CSVR

丁越

sobereva 发表于 2022-4-25 02:13
如果之前没做过优化，先做优化
并且先在低温下跑看看什么情况。并且热浴建议改用CSVR

我之前也碰到了这个问题，我是在CP2K_INPUT/FORCE_EVEL/EXTERNAL_POTENTIAL中添加球形限制势想来解决这个问题。我查了一下xTB的手册，里面有两种形式的限制势，logfermi和polynomial。前者的好处是势函数的梯度在一定半径内就衰减为零，所以不会造成人为的压缩分子。后者虽然函数形式简单，但是存在弊端就是势能梯度在球半径内不会衰减为零，会造成压缩分子。所以我设置了如下的函数形式，跑一段时间后分子确实被束缚在一定的球半径内。但我不知道如下两种形式是否正确，所以请教下sob老师：

1. &EXTERNAL_POTENTIAL
        ATOMS_LIST   129..138
        FUNCTION   A*(sqrt((X-a)^2+(Y-b)^2+(Z-c)^2)/R)^8
        PARAMETERS A R a b c
        VALUES     1.0 5 9.2 10.8 5.6
        UNITS  eV angstrom angstrom angstrom angstrom
  &END EXTERNAL_POTENTIAL


2. &EXTERNAL_POTENTIAL
        ATOMS_LIST   129..138
        FUNCTION   A*log10(1+exp(8*sqrt((X-a)^2+(Y-b)^2+(Z-c)^2)-R))
        PARAMETERS A R a b c
        VALUES     1.0E-3 6 9.2 10.8 2
        UNITS  eV angstrom angstrom angstrom angstrom
  &END EXTERNAL_POTENTIAL

joeson

sobereva 发表于 2022-4-25 02:13
如果之前没做过优化，先做优化
并且先在低温下跑看看什么情况。并且热浴建议改用CSVR

感谢Sob老师百忙之中的答疑解惑。

sobereva

丁越 发表于 2022-4-25 08:52
我之前也碰到了这个问题，我是在CP2K_INPUT/FORCE_EVEL/EXTERNAL_POTENTIAL中添加球形限制势想来解决这个 ...

我只用过xtb程序的这种限制势，CP2K里我没试过，因此不做过多评论
不过从你的图来看，我感觉限制得有点极端。若半径设得很大，外势搞成大圆盖似的扣在石墨烯上，尽量减小人为影响，我认为更好

丁越

sobereva 发表于 2022-4-25 09:51
我只用过xtb程序的这种限制势，CP2K里我没试过，因此不做过多评论
不过从你的图来看，我感觉限制得有点 ...

谢谢老师答疑，我知道了。

www1

丁越 发表于 2022-4-25 08:52
我之前也碰到了这个问题，我是在CP2K_INPUT/FORCE_EVEL/EXTERNAL_POTENTIAL中添加球形限制势想来解决这个 ...

请问您这个限制势的function里的 A R abc分别代表什么含义呢。这几个参数如何根据体系去设定呢，只是限制水的话大约加大的限制势就可以了呢。
感谢~

丁越

www1 发表于 2022-8-31 12:29
请问您这个限制势的function里的 A R abc分别代表什么含义呢。这几个参数如何根据体系去设定呢，只是限制 ...

A,R就是下面球形限制势公式中的常量，a，b，c是把球形限制势放置的中心位置

www1

丁越 发表于 2022-8-31 14:50
A,R就是下面球形限制势公式中的常量，a，b，c是把球形限制势放置的中心位置

非常感谢您的回复~
那也就是说abc是球形限制势起始的位置，那么这个限制势的范围是哪个参数设定的呢，比如说这个球形限制势的半径。
还有一个问题就是，设置的大小如何去考虑呢，还是需要自己去test一下~

丁越

www1 发表于 2022-8-31 16:36
非常感谢您的回复~
那也就是说abc是球形限制势起始的位置，那么这个限制势的范围是哪个参数设定的呢， ...

范围即公式中的R.

这个需要自己设置不同大小参数测试一下。

www1

丁越 发表于 2022-8-31 18:51
范围即公式中的R.

这个需要自己设置不同大小参数测试一下。

感谢感谢！

ene

直接跑动力学吸附不上，加了外部限制跑动力学得到一个能吸附结果，这有什么意义么……

chands

ene 发表于 2022-8-31 20:51
直接跑动力学吸附不上，加了外部限制跑动力学得到一个能吸附结果，这有什么意义么……

@丁越 这个问题我想过。
（1）如果这个外部势是metadynamics的一个collective variable，就好办，但是我不知怎么设（如果表面是刚性的，比如金属的表面，可以将collective variable设成点到面的距离，但是气液界面的情况我不知怎么解决。）
（2）如果不设外部势，设一个wall，好像没什么问题，但是如果算吸附自由能，不管是用PMF还是metadynamics，算平均的时候可能有一部分数据把wall算进去，我想不出什么办法。

丁越

（1）对于MTD，用PLUMED设置WALL会更方便一点，将你的这个距离CV设置为UPPER_WALL的ARG，比如这篇文章的SI(J. Phys. Chem. C 2021, 125, 15283−15291)可以参考一下。
（2）我不太清楚，你要不咨询一下其他的人吧，我也是正在学习中

chands

丁越 发表于 2022-8-31 21:53
（1）对于MTD，用PLUMED设置WALL会更方便一点，将你的这个距离CV设置为UPPER_WALL的ARG，比如这篇文章的SI( ...

好滴我去瞄一下。