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tzweir

金虫 (小有名气)

[求助] 分子模拟中压力和密度的差异问题

我们都知道水的密度在常温下大概是1左右,然而我用分子动力学模拟了一下却发现与这个常识有较大的差异。
使用软件:Material Studio 5.5,Forcite模块
1、水分子:在MS中画出水分子后Clean一下,然后电荷用QEq方法计算赋值
2、水盒子构成:采用AC模块,432个水分子构成一个盒子,设定密度为1,力场为COMPASS
3、结构优化:采用Forcite模块的Geo Opt优化盒子的结构
4、分子模拟Forcite Dynamic模块
系综NVT,温度:298K, Time step 1.0,设定模拟200 ps,Thermostat为Nose,但是整个体系在运行到70ps左右时,软件提示died unexpectedlly,如图(NVT_energy.jpg)能量曲线所示。
分子模拟中压力和密度的差异问题
NVT_energy.jpg
照理说现在水的密度为1,在298k下,他的压力应该是0.1 MPa(一个大气压)才对,但是查看Pressure发现此时体系内的压力大概有0.4 GPa,如图(NVT_pressure.jpg)所示。
分子模拟中压力和密度的差异问题-1
NVT_pressure.jpg
此外对所得水分子盒子作径向分布分析,如图(NVT_grwater.jpg)所示,怎么感觉第一个峰(2A左右)处的值有点偏小,那个峰的值是不是应该在2左右才对啊?
分子模拟中压力和密度的差异问题-2
NVT_grwater.jpg

此外,我也用NPT模式计算过,设定温度298K和压力0.0001 GPa时,水盒子的密度会最终稳定在0.5 g/mL左右的,而将压力提升至0.45 GPa时,用NPT跑水盒子的密度才会维持在1 g/mL,这个密度和压力的关系和我们的常识感觉有比较大的差异啊。

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pigrass

专家顾问 (著名写手)

伊卡斯特的小猪


月只蓝: 金币+1, 感谢指导! 2014-07-22 18:49:48
我不清楚compass力场对纯水的适用性 这个你最好找找相关文献证明水是可以用compass做的

论坛也有人反映过compass计算水出错 http://muchong.com/html/201205/4458625.html
#有问题发论坛,不接受私聊#爱晶体,爱MaterialsStudio#MS专辑点击右边#http://emuch.net/taotie/41673.html#物性数据#http://webbook.nist.gov/chemistry/#
2楼2014-07-21 10:58:47
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