两种计算静态介电常数的方法结果不一致?

yaoyuan0711

各位老师好！我用GROMACS计算一个离子液体的均相体系，产生项的模拟时间为2ns，温度，压力，密度等都达到稳定了。
然后分别用current和dipoles两个命令计算介电常数，但是结果怎么差这么远?

current的结果为2076？：
Command line:
  gmx current -f ../prod.xtc -s ../prod.tpr -temp 298.161

Reading file ../prod.tpr, VERSION 2018.8 (single precision)
Reading file ../prod.tpr, VERSION 2018.8 (single precision)
Group     0 (         System) has 15000 elements
Group     1 (          Other) has 15000 elements
Group     2 (            MOL) has 15000 elements
Select a group: 0
Selected 0: 'System'
Reading frame       0 time    0.000   
Split group of 15000 atoms into 1200 molecules
Last frame       1000 time 2000.000   
Prefactor fit E-H: 1 / 6.0*V*k_B*T: 6.77146e-12

Average translational dipole moment M_J [enm] after 1001 frames (|M|^2): 27.436449 11.485398 21.773859 (1372.107300)
Average molecular dipole moment M_D [enm] after 1001 frames (|M|^2): -0.251555 0.185796 -0.111117 (0.461318)
********************************************
Absolute values:
epsilon=2076.099854
<M_D^2> , <M_J^2>, <(M_J*M_D)^2>:  (0.461318, 1372.107300, -7.947334)

********************************************
dipoles的结果为1.53？：
Command line:
  gmx dipoles -f ../prod.xtc -s ../prod.tpr -temp 298.161

Using 5 as mu_max and -1 as the dipole moment.
WARNING: EpsilonRF = 0.0, this really means EpsilonRF = infinity
Reading file ../prod.tpr, VERSION 2018.8 (single precision)
Group     0 (         System) has 15000 elements
Group     1 (          Other) has 15000 elements
Group     2 (            MOL) has 15000 elements
Select a group: 0
Selected 0: 'System'
There are 1200 molecules in the selection
There are 1200 charged molecules in the selection,
will subtract their charge at their center of mass
Last frame       1000 time 2000.000   
Average volume over run is 153.481

Dipole moment (Debye)
---------------------
Average  =   1.4691  Std. Dev. =   0.3901  Error =   0.0004

The following averages for the complete trajectory have been calculated:

Total < M_x > = -12.0944 Debye
Total < M_y > = 8.91253 Debye
Total < M_z > = -5.34884 Debye

Total < M_x^2 > = 353.16 Debye^2
Total < M_y^2 > = 418.246 Debye^2
Total < M_z^2 > = 293.092 Debye^2

Total < |M|^2 > = 1064.5 Debye^2
Total |< M >|^2 = 254.319 Debye^2

< |M|^2 > - |< M >|^2 = 810.179 Debye^2

Finite system Kirkwood g factor G_k = 0.312821
Infinite system Kirkwood g factor g_k = 0.276384

Epsilon = 1.53713


另外离子液体的介电常数为2076，感觉这个结果也挺离谱的?

chieko

你好，我也遇到了类似的问题，请问你的问题解决了吗？

yaoyuan0711

chieko 发表于 2023-1-1 22:14
你好，我也遇到了类似的问题，请问你的问题解决了吗？

没有

angervlf

我也发现了这个问题，但current计算结果后面还会显示Dielectric constant using EH: ，这个会不会是真正对应的计算结果呢，因为我的体系中这两个差别的不太大。

liu840397562

我也遇到过这个问题，dipoles和current中的epsilon是按照图片中公式计算的，我也自己按照这个公式计算验证了下，确认了Gromacs确实是按照这个计算的，但是那个using E-H修正的介电我就不懂怎么来的了。其次，Gromacs中用该方法计算聚合物的介电很小，都是1.多，但是MS中计算就正常许多（都是3.多之类与实际类似），按理来说MS也是同样的计算原理只是使用compassII力场会差距这么大？ 暂时还是没有搞明白。

liu840397562

公式如图

nauxi

您好，请问解决了吗，以及我想问一下current算出来是相对介电常数吗？我看有些文献会对数值进行log处理，不知道是否影响

ice-wine

楼主后续有解决这个问题吗？我计算EC分子的介电常数，发现也有这个问题，Absolute values:
epsilon=92.744843，Fluctuations: epsilon=1.194886，还有一个是Dielectric constant using EH: 92.7409。根据实验数据，感觉介电常数应该是Dielectric constant using EH的结果。

但是用gmx dipole 计算得到的epsilon = 1.2455，所以也很好奇到底应该用哪个结果。

yaoyuan0711

ice-wine 发表于 2024-10-17 15:39
楼主后续有解决这个问题吗？我计算EC分子的介电常数，发现也有这个问题，Absolute values:
epsilon=92.74 ...

还没有