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新虫 (初入文坛)

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[交流] 【求助】MD模拟中的截断半径？

MD模拟中截断半径选取是模拟原胞中边长的一半还是模拟的超级晶胞边长的一半？选取经验势是否考虑次近邻的相互作用？

[ Last edited by lei0736 on 2009-11-25 at 12:14 ]

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1楼 2009-05-15 10:46:03

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老虎大王

木虫 (著名写手)

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引用回帖:

Originally posted by 老虎大王 at 2009-5-29 15:43:
不管是什么势，都要有一个截断半径的。截断半径是势函数的一部分。文献上如果没有截断半径，则要自己选择，但在周期性边界条件的情况下，截断半径不应超过MD胞长度的一半。

我晕。我说错了，把势函数截断与RDF的截断混在一起说了。当时回这个帖子的时候，我刚上传了一个计算RDF（径向分布函数，或者双体分布函数等）的程序。还在回味之中。呵呵。

应该是，在周期性边界条件下，求算RDF时，截断距离不应超过元胞最短边长的一半。势函数的截断距离则不是这样。呵呵。为什么呢？因为——

RDF在几何上与球壳相联系（归一化因子里面包含球壳体积），如果你截断距离超过了元胞最短边长的一半，就会造成在这个距离以外的原子无法形成一个完整的球壳，归一化就归错掉了。这一点，你画个正方形，再画个内切圆，就知道了。中心一点的原子与内切圆以外的原子（比如靠近顶点的原子）之间的配位情况是不能统计的，因为它们构不成完整球壳。

但势函数截断则不同，势函数讲究的是，要把所有的在截断距离以内的近邻原子都统计在内，只要你在截断距离之内，我就计算你的能量贡献，截断距离大过了MD胞的半边长，只是说明MD胞较小，但不会出现漏计的情况。这是没有问题的。截断距离通常是势函数的一部分，而势函数是先于模拟而确定的。你可以根据势函数的截断选取MD胞的大小，却不应根据MD胞的大小去选择势的截断。所以正确的说法是：最好让Md胞的最短边长不小于文献给出的势函数的截断距离。

要注意的是，对于模拟离子体系的长程库仑势和短程BMH势之类的势函数，有时候文献上没有截断距离，这时候，一般可以把截断距离取为MD胞边长的一半。如果取的截断大于边长的一半会出现什么情况呢？那样的话，当第二次模拟，放大MD胞时，可能计算得到的能量会不相同。但是问题不会太大。因为短程排斥力的作用距离都是很短的，而且随距离衰减得很厉害，只要你的MD胞不取得过分小，是不会有多大影响的。也就是说，对于BMH之类的短程势，你的截断半径取10ang，与取15ang，实际上能量计算结果不会有什么区别。至于长程库仑势以及色散项(r^-6之类)等，通常的可以处理这类长程力的程序，一般都会有长程修正项。所以早期的MD模拟，对离子体系也只用216个原子，Md胞相当小，但结果也可以是比较安全的。

[ Last edited by 老虎大王 on 2009-5-30 at 14:49 ]