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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 » MS » 计算扩散系数
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wangfei天空

铜虫 (小有名气)
您好   请问您计算扩散系数用的是forcite还是discover呢   我已经用sorption做完了两种分子AB在孔隙中的吸附  下面要进行AB各自扩散系数的计算   现在正在看各个帖子学习怎样计算扩散  有几个问题希望得到您的帮助
1.你是用的哪个进行的扩散呢？是要先吸附了再扩散，还是直接在扩散里面可以输入A分子100个、B分子100个的等摩尔扩散呢？
2.能量最小化一般缩小5000吗？
3.我想计算一定温度压力下的一个扩散系数，是否只是NPT一下就行呢？
4.你运行1.5ns总共运行了多久时间呢？
非常感谢您
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11楼2014-11-23 16:39:40
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赵红霞

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 敏sunflower at 2014-11-11 15:33:17
您好！我最近对之前的结构又进行了1.5ns的NVT动力学，发现：2次重复得到的扩散系数值变化不大了，所以非常感谢您的建议！
我现在还想请教您的一个问题是：通过模拟得到的扩散系数值与实验得到的扩散系数值相差20- ...

力场参数是可以修改的，关键你要怎么改得有依据呀，不能为了吻合实验数据瞎改呀，模拟数据与实验数据不吻合很正常呀，模拟中物质所处的条件与真实实验的条件不完全一样
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12楼2014-11-24 08:57:11
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敏sunflower

金虫 (小有名气)
引用回帖:
11楼: Originally posted by wangfei天空 at 2014-11-23 16:39:40
您好   请问您计算扩散系数用的是forcite还是discover呢   我已经用sorption做完了两种分子AB在孔隙中的吸附  下面要进行AB各自扩散系数的计算   现在正在看各个帖子学习怎样计算扩散  有几个问题希望得到您的帮助
...

你好！由于我做的是聚合物吸附带苯环的较大分子，聚合物密度在1g/cm3左右，此时，用sorption模块吸附不上去，就没有做吸附过程。直接做的扩散，扩散模型中A、B分子的数量，是根据聚合物分子对A、B的饱和吸附量确定的。
计算扩散系数的话，forcite和discover都可以；
至于你提的第二个问题，我没有看懂；
第三个问题，我做NPT是因为建立初始模型的密度比实验值低很多，所以要通过NPT来增大模型密度。当密度达平衡后，还有通过NVT进行300PS的弛豫，此时能量已达到平衡，这样就进一步用NVT，相当于收集计算扩散系数的数据；
第四个问题，我的服务器24核，使用23核进行NVT的话，总原子数7000左右，需要接近80小时；
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13楼2014-11-24 09:23:56
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敏sunflower

金虫 (小有名气)
引用回帖:
12楼: Originally posted by 赵红霞 at 2014-11-24 08:57:11
力场参数是可以修改的，关键你要怎么改得有依据呀，不能为了吻合实验数据瞎改呀，模拟数据与实验数据不吻合很正常呀，模拟中物质所处的条件与真实实验的条件不完全一样...

你好，我现在发现建立模型的初始密度对扩散系数影响很大。看到很多文章上，为防止建立初始模型时聚合物链段过度堆叠，将初始密度设置为远小于实际密度的值，然后经NPT不断增大密度，至密度达到平衡。我在建立模型时也是这样做的。平衡时密度比实验值小，误差在3%。NPT是压力设置为1atm，即：0.0001GPa。最后算的扩散系数是实验扩散系数的20-40倍。
但最近从新做了一下，将NPT的压力增大为0.25GPa时，平衡密度值比实验密度稍大，误差也在3%。但通过这个模型计算的扩散系数与实验值较吻合，是实验值的10倍以内。
我想请教你的是，我在建模型时，将NPT的压力设置为远大于1atm是否合理呐？
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14楼2014-11-24 09:30:51
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豆豆sk8

银虫 (小有名气)
同学，请问你做聚合物的时候用到了退火么？能不能留个扣扣咨询点问题，非常感谢啊~
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Justskate
15楼2014-12-11 11:17:56
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敏sunflower

金虫 (小有名气)
引用回帖:
15楼: Originally posted by 豆豆sk8 at 2014-12-11 11:17:56
同学，请问你做聚合物的时候用到了退火么？能不能留个扣扣咨询点问题，非常感谢啊~

没有用到退火，我的材料常温下就是橡胶态的，应该用不到退火了吧？
我对退火也不是很了解，可以相互交流一下
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16楼2014-12-11 21:54:11
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Awcse

新虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by lsloneil at 2014-10-01 13:25:26
聚合物中如果有孔洞的话，严格意义上来讲粒子在孔洞中的扩散是受限的。所以会出现粒子长时间只在某个区域的孔洞中运动的情况，这样的话如果你从不同的初始条件开始而采样时间不够长的话，采集到的MSD只是粒子在某个 ...

你好，看你做的是化学方面的计算，不知道周期性的晶体是否可以做某种离子迁移情况的模拟和计算，比如锂电池中锂离子的计算。我想统计他的MSD来表征其迁移的能力，不知道您是否有什么高见，还望不吝赐教，谢谢
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17楼2015-12-22 10:00:04
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lsloneil

专家顾问 (正式写手)
引用回帖:
17楼: Originally posted by Awcse at 2015-12-21 14:00:04
你好，看你做的是化学方面的计算，不知道周期性的晶体是否可以做某种离子迁移情况的模拟和计算，比如锂电池中锂离子的计算。我想统计他的MSD来表征其迁移的能力，不知道您是否有什么高见，还望不吝赐教，谢谢...

可以，前提是你有合适的力场。

锂离子在电极材料中的扩散和其他普通离子在溶液中的扩散的最大区别是：锂离子的扩散实质上是化学反应。在这种情况下，需要专门的力场（反应性力场或者根据量子化学计算拟合的力场）来描述锂离子与固体里其他原子的相互作用。这方面研究肯定有人做过，请查找相关文献具体了解。
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18楼2015-12-22 23:33:22
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Awcse

新虫 (小有名气)
引用回帖:
18楼: Originally posted by lsloneil at 2015-12-22 23:33:22
可以，前提是你有合适的力场。

锂离子在电极材料中的扩散和其他普通离子在溶液中的扩散的最大区别是：锂离子的扩散实质上是化学反应。在这种情况下，需要专门的力场（反应性力场或者根据量子化学计算拟合的力场 ...

感谢您的回复，我做的是第一性原理的vasp，模拟的体系较小，现在遇到了生成的数据不会处理的问题，XDATCAR保留了每一步模拟的结构我想根据这个结构的数据求出他的MSD不知道您是否知道有哪些软件可以做这个事情
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19楼2015-12-24 08:52:46
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lsloneil

专家顾问 (正式写手)
引用回帖:
19楼: Originally posted by Awcse at 2015-12-23 12:52:46
感谢您的回复，我做的是第一性原理的vasp，模拟的体系较小，现在遇到了生成的数据不会处理的问题，XDATCAR保留了每一步模拟的结构我想根据这个结构的数据求出他的MSD不知道您是否知道有哪些软件可以做这个事情...

会编程么？如果会编程，写个小程序读取轨迹文件，然后计算MSD，一两百行差不多搞定。

不会编程的话，可以借助某些MD轨迹分析代码，比如MDAnaylisis
https://mdanalysis.googlecode.com/git/package/doc/html/index.html
可能需要翻-墙
注意MDAnalysis无法读取VASP轨迹文件格式
https://mdanalysis.googlecode.co ... nates/init.html#id1
可能需要用个工具把你的VASP轨迹文件转成MDAnalysis可以读取的文件（比如xyz格式），然后调用MDAnalysis里MSD分析的模块，这里有示例
http://www.mdanalysis.org/mdanal ... /waterdynamics.html

MDAnalysis是基于python的，使用之前要在电脑上装python

VASP毕竟还是一个第一性原理软件，所做的MD应该主要也是ab initio MD。ab inito MD的缺点是轨迹都很短（大多都几十个或100个ps），所以能分析的MSD时间段并不长，充其量也就算个30-50 ps的MSD。
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20楼2015-12-24 11:14:17
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