[交流] 【讨论】GULP中截断半径讨论

Originally posted by 老虎大王 at 2009/5/30 14:31:

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。