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mgqqlwq

铜虫 (著名写手)

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[求助] 求教我的二氧化硅体系的弛豫应该采用nvt系综还是npt系综已有3人参与

我用VMD建立了SiO2的盒子，LAMMPS里面三个边界都选为周期性的，初始化和定义力场之后，利用minimize和npt（或者nvt）系综对体系进行弛豫，in文件如下，区别是一种采用nvt系综而另一种采用npt系综，根据结果来看两种弛豫的主要区别在于100000步之后的压力区别比较大。本人小白有两个问题求教一下各位模拟的大神和坛友。
1. minimize应该是在0K下的结构最优化吗？velocity create之后体系原子的温度已经是300K了，这时候做最小化是否合理？
2. 采用nvt系综100000步之后的thermo信息是：
Step Temp E_pair E_mol TotEng Press
100000 299.99624 -1786635.5          0 -1776212.1 38516.104
而采用npt系综的thermo信息是：
Step Temp E_pair E_mol TotEng Press Volume
100000 300.35095 -1789725.2          0 -1779289.5 -126.32433 4191230.7
从结果看主要的区别是压力值差别非常大。请问对体系弛豫的时候应该采用哪一种系综呢？

我对minimize命令和系综的使用概念还不是很清楚，还请各位模拟高手多多指导和帮助。

我的in文件如下：
echo          both
variable       T equal 300
units          metal
dimension    3
boundary       p p p
atom_style    full
read_data    silicondioxide.data
pair_style    tersoff
pair_coeff    * * SiO.tersoff O Si
timestep       0.001
thermo       10
velocity       all create $T 38168 rot yes mom yes dist gaussian

dump          1 all custom 1000 dump.silicondioxide.minimize id type x y z
min_style    cg
minimize       0 0 100000 100000
reset_timestep  0
undump       1

dump          2 all custom 5000 dump.silicondioxide.nvt id type x y z
fix          nvt_relax all nvt temp $T $T 0.1 drag 0.2
#fix       npt_relax all npt temp $T $T 0.1 iso 0 0 1 drag 0.2 #两种方法的区别是另一种采用NPT系综
run          100000
unfix          nvt_relax

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1楼2018-01-05 09:08:30

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brucefan

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【答案】应助回帖

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mgqqlwq: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2018-01-07 10:28:24

引用回帖:

13楼: Originally posted by mgqqlwq at 2018-01-06 23:15:58
看了您很多的博客文章，原来是南京大学的校友学长，非常感谢您的分享！不过您也说了，菜鸟可能一时还无法完全理解，能不能麻烦学长就我的这个问题给点具体的指导呢？周期性边界条件的话一般应该采用npt系综是吗？因 ...

用什么系综，取决于研究目的。一般情况下，我们都是对某个或某些具体的压强和温度下系统的性质感兴趣，所以我们就要用相应的算法得到这样的状态。如果用NVT系综，系统盒子是固定不变的。那么，待体系充分平衡之后，系统的压强可能是你想要的，也可能不是你要的。一般只有提前知道系统的晶格常数或者密度时才不用NPT来平衡。否则，一般都是要用NPT来平衡，得到你想要的压强和温度(这叫做目标压强和温度)。至于你问压强要取多少，那是你自己设定的，对应你想研究的状态，别人怎么知道你到底要研究什么压强下的性质？如果你研究未被拉伸或压缩的体系，那就取零好了。拉伸的和压缩的分别对应负的和正的压强(有的程序的约定相反)。有时还采用各项异性压强，那也是依研究目标而定。最后，不要光看屏幕输出的最后一个数值。在MD中任何量都要看其统计平均和时间演化。

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