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zxy964777869铜虫 (正式写手)
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[求助]
两层石墨pull mdp编写
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gromacs版本4.5.5 模拟两层石墨在真空中的拉伸模拟，即我模拟两层石墨的质心距离移动的SMD模拟。采样方式拟定umbralla。mdp文件，输入文件和力场文件，输出文件都已打包。 pull部分的mdp设置如下： ; Pull code freezegrps = Chain_A Chain_B freezedim = Y Y Y Y Y N pull=umbrella pull_dim=N N Y pull_geometry=distance pull_group0=Chain_A ;reference pull_group1=Chain_B ;pull group pull_ngroups=1 ; pull_start = yes pull_rate1 =0.04 ;0.04nm per ps 25ps * 0.04 pull_k1 = 1000 代码解释：SMD模拟中两层石墨烯。一层固定，另一层pull,在index文件中体现层数的控制。 但是最后观看轨迹文件发现一层石墨固定不动，另一层石墨烯逐渐远离，但是远离的那层石墨烯层内发生了distortion.但是我想让两层石墨都保持平面。我查看了gromacs的maillist ，里面的http://gromacs.5086.n6.nabble.co ... ates-td4446832.html对此进行了讨论，但似乎没给出一个明确的解决办法。 不知各位MD大侠可否指点1,2.附：我也看过Sobereva元老的在Gromacs中模拟金纳米线拉伸过程的文章。我一直疑惑是否需要对石墨另外加restraints来保持平面还是修改二面角参数认为的使其保持平面性？现在我也在测试各种可能的pull方式。 再附一篇模拟双层石墨烯PMF的文献：Nanoscale, 2013, 5, 2765–2775 。欢迎讨论，不管最后答案正确与否。 |
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2013-04-04 20:23:43, 301.39 K
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zxy964777869
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单层石墨无constraints的时候是distorted的。我之前测试pull=constrain的时候，也是采用固定一层，另一层拉离的方式，也是出现pull_group1出现distortion.关于您说的“如果不出现distorsion，说明是constrain带来的影响”，我可以理解成如果采用constrain的拉离方式，拉离力常数K取的比较大时，pull_group1是可以保持平面性的，对么？对于umbrella和constraint的一些知识，我了解的不是很多，也只是局限在manua上，只知道是在group0和group1之间加不同形式的限制势。 在做溶剂中的两层石墨的PMF曲线的时候，有些文献上说明石墨是fixed,见http://www.sciencedirect.com/sci ... 1979711006011#b0195 和http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ja2048013我很疑惑文献中说的fixed，指的是SMD过程中将两层石墨全固定（明显行不通），还是在一个反应坐标window下固定两层石墨烯。所以同时我也在测试人为生成不同间距的两层的石墨烯，fixed all of them ,设置pull_rate=0，来得到PMF曲线。我也很疑惑这种方式计算的PMF和采用umbrella取样生成的不同反应坐标的构象（石墨层有distortion）进行PMF计算方式有何不同？不知 您是否做过相关方向的test,或者指点一二，不胜感激。 |
3楼2013-04-06 11:55:22
【答案】应助回帖
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感谢参与，应助指数 +1
chaizhm: 金币+5, 谢谢~ 2013-04-06 09:05:27
zxy964777869: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-04-06 11:11:52
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zxy964777869: 金币+10, ★★★很有帮助 2013-04-06 11:11:52
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我觉得石墨层比较大的时候，就会出现distorsion而偏离平面结构。 你可以跑一个单层石墨的MD without any constraints，看看是否出现distorsion。 如果出现distorsion，说明你的模拟是正确的，在umbrella sampling 中需要出现这些distorsion的构象，说明你的sampling space合理。 如果不出现distorsion，说明是constrain带来的影响，可以尝试减小k，或者在parameter file 中增大imptors 和dihedral 的力常数。这样做需要一定的标定过程。 |
2楼2013-04-06 04:33:08
【答案】应助回帖
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zxy964777869: 金币+20, ★★★很有帮助 2013-04-07 22:57:58
zxy964777869: 金币+20, ★★★很有帮助 2013-04-07 22:57:58
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像你所述单层石墨无constraints是distorted，说明distorion不是由于constraint造成的，很有可能distortion就是应该发生。 “如果单层石墨无constraints不出现distorsion，说明是constrain带来的影响” 意思是constraint越大，distorsion越厉害。 group0 所有原子fixed，所以不出现distorsion，group1是所有原子加上harminic constaint以保持质心得相对位置。原则上质心的平动与石墨的内部运动（如distorsion）是independent，所以constrain不应与distorsion有关。当然in practice， 两者也许会有一定的couple，但是你已经发现单层石墨无constraints仍出现distorsion，所以你的模拟应该是对的。 如果不放心的话，可以做下面的测试。 在constrain中 set k = 10， 100， 1000， 比较distorsion的程度。如果distorsion没有significantly difference，更说明了与constrain无关。 至于文献所说，“石墨是fixed” 我觉得是说其相对位置（即相对质心距离）固定，而不是石墨本身固定，因为需要石墨“动”起来，才能sampling |
4楼2013-04-07 10:51:39
zxy964777869
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是的，当把K=10，100,1000使，石墨层distortion的程度差不多，只不过把K设的很小的话，pull_group1的移动距离很短。而设的过大，pull_group1移动的又过快，这应该就是pull的时候需要对K进行test的缘故吧，以选择一个合适的K和合适的rate。 还有一个问题，pull_rate指的应该不是pull_group1的移动速度吧。因为我至今为止测试的所有样中，没有哪一个模拟中时间与COM距离是有线性关系的。教程上说the rate at which the "dummy particle" attached to our pull group is moved. This type of pulling is also called "constant velocity" due to the fact that this rate is fixed（http://www.bevanlab.biochem.vt.e ... brella/05_pull.html）.其中提到的dummy particle，我一直没明白什么意思， 还有一点，我有一个测试是用VMD生成我需要的反应window,即两层石墨的COM间距在3.4埃到15.4埃，每隔2埃算一个window,在模拟中我把两层石墨都fix住，不知道这样的模拟结果是否可信？我对PMF的理解是：由于两层石墨相距较远的时候，在溶剂中疏水的石墨烯会有相互聚合的倾向，而这时候需要施加一个contrain力在石墨烯上，使其固定在那个COM距离上，而我一直不太明白为什么在每一个反应坐标上PMF也有一个收敛值呢？ 十分感谢您的回答！ |
5楼2013-04-07 23:30:56