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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 » Gromacs/Amber/NAMD » 介电常数
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十年磨练

木虫 (正式写手)

[求助] 介电常数 已有1人参与

在gromacs中计算得到的介电常数是静态介电常数还是动态介电常数？
当然，我查了一些资料，知道静态介电常数是在静电场下得到的，动态介电常数是在交变电场下得到的。
但是，不论是静态介电常数还是动态介电常数，gromacs中计算得到介电常数跟实验上的什么介电常数相对应。

我搜了一下小木虫的帖子，看到 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=3739497&fpage=1&target=blank  但是我还是没有找到相应的对应关系，求大神指导
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时刻保持虚心学习的态度
1楼 2015-11-03 10:51:33
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lsloneil

专家顾问 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
十年磨练: 金币+10, ★★★很有帮助 2015-11-04 08:43:33
是静态介电常数，通常模拟是在无外加电场的平衡态下进行的，介电常数是通过计算偶极矩的涨落（也就是涨落耗散定理）来得到的。

可以和实验测量的介电常数直接对照，例如水的介电常数常温下是78，很多模拟也能得到这个值。

动态的介电常数其实是介电常数随外加电场频率的变化，这个计算会更复杂一些，可能会涉及时间关联函数的计算，和计算静态介电常数的原理不一样。可以联系的实验一般都是可以测dielectric relaxation的实验。
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2楼2015-11-03 13:21:40
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十年磨练

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by lsloneil at 2015-11-03 13:21:40
是静态介电常数，通常模拟是在无外加电场的平衡态下进行的，介电常数是通过计算偶极矩的涨落（也就是涨落耗散定理）来得到的。

可以和实验测量的介电常数直接对照，例如水的介电常数常温下是78，很多模拟也能得到 ...

首先，谢谢你的回答
你说的是在没有外加场的情况下，得到的是静态介电常数；
那么当加电场时，外加场是恒定电场 得到的应该还是静态介电常数？
外加场是交变场时，得到的是不是应该是动态介电常数？
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时刻保持虚心学习的态度
3楼2015-11-04 08:46:17
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lsloneil

专家顾问 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 十年磨练 at 2015-11-03 12:46:17
首先，谢谢你的回答
你说的是在没有外加场的情况下，得到的是静态介电常数；
那么当加电场时，外加场是恒定电场 得到的应该还是静态介电常数？
外加场是交变场时，得到的是不是应该是动态介电常数？...

外加恒定电场时，可以通过计算极化强度（外加电场诱导产生的偶极矩）来计算介电常数，得到的依然是静态介电常数，这个也可以通过平衡态的分子模拟做。

外加交变电场，理论上依然可以通过计算极化强度来计算动态介电常数，但如何在分子模拟中实现，我不是很清楚，因为这是一个非平衡态的模拟。

理论上来讲，不管是静态介电常数还是动态介电常数，都可以通过没有外加电场的平衡态模拟来计算，基于的原理都是统计力学中的线性响应（linear response）和涨落耗散定理（flucutation-dissipation theorem）。但计算结果和实验相比是否符合则是很技术性的问题了。
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4楼2015-11-04 09:23:14
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十年磨练

木虫 (正式写手)
内容已删除
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时刻保持虚心学习的态度
5楼2015-11-04 10:17:16
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lsloneil

专家顾问 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 十年磨练 at 2015-11-03 14:17:16
恩恩，了解了
不知道老师你是否用过gromacs软件，具体在该软件中的实现，用g_dipoles 命令输出的介电常数是否就是你所说的介电常数？...

我没用过这个命令，不过看说明应该就是计算静态介电常数。

关于gromacs的详细命令可以查看jerkwin组织翻译的中文手册：http://jerkwin.github.io/9999/12/31/GROMACS中文手册/
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6楼2015-11-04 11:06:06
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