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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 分子模拟 » Monte Carlo » 【讨论】MC模拟团簇过程中能量升高了
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mljphy

铁虫 (正式写手)

[交流] 【讨论】MC模拟团簇过程中能量升高了已有4人参与

采用Metropolis MC模拟过程中，通过随机移动原子和随机交换原子，发现在一定的温度下能量持续升高了，这是什么原因呢？
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1楼2010-04-22 11:01:42
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ghcacj

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阿超

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lei0736(金币+2):谢谢 2010-04-22 16:14
对于Metropolis抽样，不论是NVT还是uVT，能量是会在某些迭代步数时增大，这个是可以理解的，因为Metropolis抽样并不是说当dE>0就一定reject，而且会将一个在0到1之间的随机数和玻尔兹曼因子进行比较，再做出决定是否accept。
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2楼2010-04-22 14:59:55
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lei0736

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ghcacj(金币+2):谢谢 2010-04-22 16:37
初始构型默认的应该是零温
如果你给体系设置了一定的温度 体系能量自然比初始状态要高
即使MC平衡后势能确实降低 由于温度的影响 总能还是有可能升高
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3楼2010-04-22 16:22:28
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mljphy

铁虫 (正式写手)
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Originally posted by ghcacj at 2010-04-22 14:59:55:
对于Metropolis抽样，不论是NVT还是uVT，能量是会在某些迭代步数时增大，这个是可以理解的，因为Metropolis抽样并不是说当dE>0就一定reject，而且会将一个在0到1之间的随机数和玻尔兹曼因子进行比较，再做出决 ...

如果是这样如何通过MC模拟获得体系在一定温度下的低能结构呢？
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4楼2010-04-22 21:36:49
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mljphy

铁虫 (正式写手)
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Originally posted by lei0736 at 2010-04-22 16:22:28:
初始构型默认的应该是零温
如果你给体系设置了一定的温度 体系能量自然比初始状态要高
即使MC平衡后势能确实降低 由于温度的影响 总能还是有可能升高

说得有道理，体系能量可能升高。但初始构型虽然是零温，但这是一个随机坐标的体系，通过随机运动之后，体系能量应该可以降低，而如果不能使体系能量降低的话，就不能获得一种低能结构。这在理论上MC能模拟获得低能结构相抵触。
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5楼2010-04-22 21:41:47
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lei0736

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ghcacj(金币+2):谢谢 2010-04-23 09:30
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Originally posted by mljphy at 2010-04-22 21:41:47:



说得有道理，体系能量可能升高。但初始构型虽然是零温，但这是一个随机坐标的体系，通过随机运动之后，体系能量应该可以降低，而如果不能使体系能量降低的话，就不能获得一种低能结构。这在理论上MC能模拟获 ...

将温度设置为10K左右进行模拟 得到的总能基本就是势能了
可以看到平衡后的总能会下降 也就是尽量去除温度的影响
没谁说过MC模拟不论什么条件下都是能量降低的
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6楼2010-04-22 22:32:51
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mljphy

铁虫 (正式写手)
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Originally posted by lei0736 at 2010-04-22 22:32:51:


将温度设置为10K左右进行模拟 得到的总能基本就是势能了
可以看到平衡后的总能会下降 也就是尽量去除温度的影响
没谁说过MC模拟不论什么条件下都是能量降低的

如果只能在10K左右模拟，如何获得在不同温度下体系的结构，以及计算不同温度下体系的一些宏观性质呢？ 我看到文献PRB,72,115434(2005)似乎就能够计算在不同温度下的宏观性质。
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7楼2010-04-23 09:07:20
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老虎大王

木虫 (著名写手)
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lei0736(金币+3):谢谢 真费劲 呵呵 2010-04-23 13:24
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Originally posted by mljphy at 2010-04-23 09:07:20:


如果只能在10K左右模拟，如何获得在不同温度下体系的结构，以及计算不同温度下体系的一些宏观性质呢？ 我看到文献PRB,72,115434(2005)似乎就能够计算在不同温度下的宏观性质。

你没有弄清他的话的意思。他没有说只能在10K左右模拟。

他的意思是，如果你起始构型是0K，那么你在给定温度下走MC，获得的能量当然是大于起始能量的。所以你发现能量升高，不一定是一个怪异的事情，要具体分析。然后他说，你如果要研究系统的势能，应该在一个比较低的温度下模拟，也就是使温度的影响尽量小。这意思不是说不能在高温下模拟，而是说在10K左右的温度代替零温。为什么不直接用零温，你研究一下MC的采样公式就知道了。

如果你在高温下模拟，那就不是要避免温度的影响了，而是要考虑温度的影响，所以如果你要研究的是能量随温度的走势，你当然可以在任何温度下模拟。
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8楼2010-04-23 12:33:46
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mljphy

铁虫 (正式写手)
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Originally posted by 老虎大王 at 2010-04-23 12:33:46:


你没有弄清他的话的意思。他没有说只能在10K左右模拟。

他的意思是，如果你起始构型是0K，那么你在给定温度下走MC，获得的能量当然是大于起始能量的。所以你发现能量升高，不一定是一个怪异的事情，要具体 ...

不好意思，我还是不很清楚，不过首先谢谢你的回答。
我要模拟高温下（如1000K）体系的性质，那么总要获得在这个温度下体系的低能结构，然而如果在高温下模拟，体系能量升高了（动能不变，势能升高），说明没有获得体系在这个温度1000K下的低能结构，那么就不能分析体系的性质了。另外我的问题是讨论在不同温度下，体系的低能结构或性质有什么变化,而不是讨论在这个温度下体系能量（势能）是如何的走势，而应该是在高温下通过MC模拟能量应该仍然是逐渐降低，直到仅仅剩下热波动。

[ Last edited by mljphy on 2010-4-23 at 14:19 ]
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9楼2010-04-23 14:16:53
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老虎大王

木虫 (著名写手)
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lei0736(金币+3):谢谢 2010-04-23 16:21
嗯。我觉得，你如果要理解人家的意思，可能要反复读两三遍才可以。比如说，我说的走势就是随温度的走势，而不是在某个温度下的走势。再比如说，人家前面说的，你的起始构型可能是零温构型，你到底是不是零温构型？你的起始构型是个什么构型？

你三番五次地强调所谓的“低能结构”，你这个“低能”，是相对于谁而言的呢？你是如何判断所谓的某个温度下“低能结构”呢？ 是不是比起始构型能量更低的结构，就是所谓的低能结构？或者是不是某个温度下你能得到的能量最低的构型，就是所谓的低能结构？
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10楼2010-04-23 16:01:10
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