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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 » CPMD/CP2K » 扩散
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
ghcacj(金币+5, 模拟EPI+1): 这个EPI想不给都不行 2011-07-04 12:55:10
你可能会问，如果跑不了大体系，只能跑一个环状分子，这种单向平动对采样结果和性质计算有影响么？有！扩散系数不准确。实验测定的扩散系数是10^26数量级的分子数目的统计平均结果。你只跑一个分子，而且貌似时间不够长，第一个回转调头都没完成，明显采样时间不足，你怎么能拿这样的扩散系数去跟实验比呢？相应地，与扩散相关的粘度，导热等性质全部由于采样不充分而误差较大。

当然，这个不准确只限于你的溶质，环状分子。溶剂水分子的扩散系数可能是准确的。因为：1是作为溶剂，你的体系的水分子可能很多；2是水分子很小，受到碰撞很容易改变方向，或者说，其扩散运动的周期很短。相比而言，你的溶质环状分子的扩散周期就很大。

说到这里你可能已经明白，要想把溶质的扩散系数模拟准确，可以增加溶质数量，延长模拟时间。分子模拟的本质是时间平均等效系综平均（真实平均）。也就是说你的模拟时间足够长，就可以用1个或少数几个分子再现宏观实验测量值（10^26分子数量级）。问题是，你需要模拟时间多长？长度要是其扩散周期的至少3-10倍。（见我在另外一个帖子“分子模拟要多长”中的回复）你可以通过粘度系数的实验值，用Einstein方程估算扩散系数，进而估算平动运动的最大无关时间（扩散周期）。然后模拟时间应该是它的3-10倍。对于大分子而言，这个扩散最大无关时间，可能是几百个ns数量级。
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7楼2011-07-04 01:14:53
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