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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 » 其他 » 【讨论】系综问题
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shengxiang

木虫 (著名写手)

[交流] 【讨论】系综问题

系综的定义大家或多或少的都有所了解，但是在进行动力学模拟时怎么选择系综呢？看很多文献中都是先跑NPT，然后再跑NVT（或者NVE），这样跑的目的应该是先用NPT跑出一个合适的密度（也就是盒子尺寸）。但是，可不可以用NPT系综一下跑到底呢？这对于数据的分析有什么影响？欢迎大家一起来讨论，金币可追加！

[ Last edited by ghcacj on 2010-11-1 at 10:47 ]
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1楼 2010-10-31 08:29:25
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老虎大王

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
shengxiang(金币+1):谢谢参与
ghcacj(金币+7):谢谢 2010-11-01 09:31:33
shengxiang(金币+10): 2010-11-01 23:29:22
系综不同的话，有些热力学性质的统计方法是不一样的。实际上书上给出的多数统计公式，都是对NVE系综而言的，也有NVT的，在NPT下直接统计的情况不多。比如著名的书《The Art of Molecular Dynamics Simulation》，在第四章第二节就专门讲到，他这里讲的统计公式，是在总能量守衡条件下，也就是NVE系综中使用的公式。

也许一些简单的热力学函数，直接平均的那些，是无所谓的，但是若有需要稍加计算的，或者要用到方差之类数据的，比如比热这些，那就会有区别。也许从数值上看问题不大，但原理上还是有讲究的。很多初学者不注意这一点。
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11楼2010-10-31 12:38:05
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tianlangxingaa

铁杆木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★
shengxiang(金币+1):谢谢参与
zh1987hs(金币+3):谢谢 2010-10-31 09:11:01
可以在npt下一直跑，在计算性质相同的情况下，NPT系综需要的时间要比NVT长。

所以为了节省时间，大家都是先NPT，再是NVT。

cheers
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2楼2010-10-31 08:53:10
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dellus

木虫 (职业作家)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
shengxiang(金币+1):谢谢参与
zh1987hs(金币+6):谢谢 2010-10-31 11:29:51
shengxiang(金币+10): 2010-11-01 23:31:51
当然可以采用一种系综进行模拟
各种系综之间原则上是等价的，例如，在一个简单体系，采用NVT计算出P0，再把这个P0放入NPT进行计算V，NVT中采用的V0应该在NPT得到V的error bar之内。这个是一个重要的检查程序对错的方法。

在模拟中选取哪一种系综要看你要研究的问题是什么
譬如说，如果研究的是分相问题，最好采用NPT，因为体系在NVT中会形成相界面，会造成两相的计算很不准；
相反，如果研究相界面之间的tenssion，NVT反而更合适；
再者，研究吸附问题，muVT是比较合适的系综。

像你说的先用NPT再用NVT很可能是这种情况，在做硬球模型时，直接把球放到比较小的盒子里很不方便（因为球和球不能接触），所以先把球放入一个很大的盒子，然后在大的压强下产生一个适合小盒子的initial configuration。
另外，产生一个适合密度的说法不太准确，因为你不一定知道NPT采用的压强是否适合。

[ Last edited by dellus on 2010-10-31 at 09:28 ]
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岂能尽如人意，但求无愧于心。
4楼2010-10-31 09:27:27
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ouhua

金虫 (著名写手)
★
shengxiang(金币+1):谢谢参与
不得一个专业，不明白
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5楼2010-10-31 09:28:52
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