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汕头大学海洋科学接受调剂
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pengyong2010

金虫 (著名写手)


[交流] 关于势函数的求助

相信做分子模拟亲们都会用到势函数?
但是请问大家的势函数参数如何取得的呢?
我也相信有部分童鞋是查得文献,同时肯定也有部分童鞋是自己拟合的。
请问是通过什么方法或软件拟合呢?希望有详细的步骤和例子。
感谢大家!感谢虫子们!
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pengyong2010

金虫 (著名写手)


引用回帖:
2楼: Originally posted by ChemiAndy at 2011-10-26 10:04:23:
开发力场一般分为几个步骤:定义势函数形式,定义原子类型,定义参数化流程,确定训练基,从量子化学计算结果拟合分子内的键参数,从实验数据拟合分子间的非键参数。

为什么要定义参数化流程?因为你拟合键参数 ...

非常感谢你的回答,说实话,我没有完全听懂你的意思,我是搞材料的,对计算化学、计算物理懂一点点,皮毛,嘿嘿。
我先介绍一下目前我的情况吧。我做的材料属于离子氧化物,用的势函数形式是buckingham和shel(暂时不讨论),但目前我最关心的是buckingham这个二体势,我想拟合这个势的参数。我从文献中已经找到了一些势参数,但是我在验证的这些参数的时候,发现得到的晶格常数与实验值相差4%,对这些通过文献得到的参数有点不满,所以我就想自己去拟合这些参数,请问该如何办呢?材料体系的离子是Bi、Zn、Nb、O。
3楼2011-10-26 15:17:52
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)


★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
御剑江湖(金币+10, 模拟EPI+1): 谢谢 2011-10-27 17:16:14
MS中的Gulp模块适合你。

看看手册吧。我也没用过。

晶体结构(a,b,c)4%的误差是稍微有点大。拟合力场晶体结构方面的偏差一般能达到2%以内,密度方面小于5%, 晶格能方面小于10%。因为必须考虑实验值也是有误差的。晶格能,蒸发焓这些实验值的误差也在10%左右,刻意弄成跟实验值完全一致没有必要,只要跟类似的物质比,结合能定性大小顺序符合即可;

另外,你还要问自己,即你要研究的问题是什么?这个问题需要多精确的晶格常数值?因为有时候你调了参数,看上去与实验值更接近了,可是一跑动力学,一升高温度,得到的结果反而更差。比如你现在要预测体积膨胀系数,那我建议你先用现在的参数跑一些模拟,得到一些结果,看看跟实验值的误差有多大。如果在5%以内是能够接受的。

初学者往往会产生错觉,以为分子模拟能真实再现所有原子过程并给出精确的实验结果。但其实经典力场本身是个十分粗糙的模型,它忽略了电子的运动,把原子看成是带电荷的球,分子间的作用通过一个简化的数学模型(Buckingham+coulomb)来表达,没有多体作用(可达~5%),没有极化(可达1%),请问你觉得这在多大程度上符合真实的原子结构和相互作用?一般来说, 我们使用分子力学模型并非是为了完全精确预测实验结果,而是来定性地研究某一性质的变化规律,或者现象背后的原子过程。即,关注相对值,而非绝对值。

我并不是不建议你调参数,相反我认为做模拟的都要尝试验证参数,可能的话通过拟合更多的实验数据来改进参数。但是在调参数的时候,要认识到力场模型的局限性,以及它的误差范围和精度范围。想像你拿的是一把最小刻度为cm的尺子,而两根棍子的长度差别是几个mm。你能得到精确的结果吗?

[ Last edited by ChemiAndy on 2011-10-26 at 11:32 ]
4楼2011-10-26 23:52:22
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pengyong2010

金虫 (著名写手)


引用回帖:
4楼: Originally posted by ChemiAndy at 2011-10-26 23:52:22:
MS中的Gulp模块适合你。

看看手册吧。我也没用过。

晶体结构(a,b,c)4%的误差是稍微有点大。拟合力场晶体结构方面的偏差一般能达到2%以内,密度方面小于5%, 晶格能方面小于10%。因为必须考虑实验值也是有误差 ...

你好!你的回答让我茅塞顿开,非常感谢!
    我研究的是材料的缺陷,是化学缺陷,不是物理缺陷,举个例子吧:1、研究晶体中某个原子的取代,某个原子的空缺,某个原子离开自己的位置跑到间隙去了等等一系列的问题,然后计算这个过程产生的能量,再举个例子吧:2、当我向这个材料体系中去掺杂的时候,我要掺杂的离子(非常微量、基本不影响原材料体系的晶体结构)可能会占据原体系材料的那个位置,通过模拟计算得出能量值,然后就可以判断杂质离子可能会进入哪个位置,然后来指导我的实验。
    在这种情况下,我在选取势参数(原材料体系的)的时候,验证参数的合理性,应该考虑它的哪些因素?比如晶格常数、弹性模量、密度、结合能等等,你觉得哪个最重要,其实我也知道研究不同的内容,要求的不一样。也就是说选取的势参数不可能同时保证晶格常数、弹性模量、密度、结合能都和实验值想符合,在这种情况下,你觉得我在判断势参数合理性时,最应该关注哪一个参考量呢?目前我只考虑了晶格常数这一个参考量。
5楼2011-10-27 09:53:02
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mooninsky

铜虫 (初入文坛)



小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖
我是新手,现在正在搞楼主说的东西,空位,间隙.位错,希望以后楼主能多多指导,谢谢了!
7楼2011-10-27 20:55:26
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