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gswylq木虫 (正式写手)
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第一性原理分子动力学运用热力学积分求非谐自由能
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最近投了一篇文章，审稿人要求用准谐近似并加非谐自由能校正计算ThO2的热力学性质，我看了一些文献，关于热力学性质非谐自由能的计算大多数都是采用热力学积分（Thermodynamic Integration）来计算的。 我看了一些帖子运用分子动力学采用Thermodynamic Integration计算自由能差的. 经典分子动力学（有明确的势函数形式）中对于两个体系自由能差的计算是引入一个参数λ，构建两个体系的合成势函数u =λ*u2 + (1-λ)*u1,也就是对势能函数进行微扰，采用不同的λ计算 但是，第一性原理分子动力学（NVT系综）和准谐近似之间的势函数解析形式是未知的，只能计算得到相应的数值（某个体积和温度下的），无法构建复合势函数u =λ*u2 + (1-λ)*u1（其中u2为文献分子动力学得到相应体积V和温度下的势能，u1为文献采用准谐近似计算得到相应体积V和温度下的势能），而文献中对ambda则采用不同的值进行了计算，不知道文献是如何构建复合势函数的，或者是如何在VASP的分子动力学中设置λ的？ |
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- 附件 2 : 第一性原理分子动力学积分4.pdf
- 附件 3 : 第一性原理分子动力学热力学积分1.pdf
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gswylq
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这个计算还是比较有难度的。vasp没有自带的设置。需要改源代码。 因为ab initio没有具体势函数，所以是很难构造符合势函数的。所以一般都是mixed Force方法。for example, U－lambda=lambda*U0+(1-lambda)*U1, where U0 is ab initio potential and U1 is reference potential and it is generally a classic potential (harmonic potential). 在实际计算中，就是F-lambda=lambda*F0+(1-lambda)*F1。所以如果你想做的话，需要把参考势的导数的负梯度写到代码里。如果改变lambda，再积分得到delta－F。最后求出自由能。 因此我估计你短时间内很难做出来。 |
2楼2013-01-13 00:25:26
souledge
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gswylq
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