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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » VASP MD 模拟Fe的相变
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凌云志123

金虫 (正式写手)

[交流] VASP MD 模拟Fe的相变

VASP可以做MD运算，现在打算模拟Fe的相变做练习，我的思路是首先按照实验值建一个5x5x5的supercell，然后直接SMASS=3，TEBEG=TEEND=2500K，跑20000步，看径向分布函数显示为液体结构，开始降温冷却，估计在1800k附近出现能量突变，说明凝固出现。
这种思路对吗？
我在2500k的模拟结果显示是液体结果，但是能量一直在上升，没有在某一个能量值附近波动，大家看是什么原因？
降温到1800K附近没有出现能量突变，能量还是像2500K时状态一样，在上升？

我的问题在哪？
我的INCAR如下：NPAR=4
ISMEAR = 0 ; SIGMA = 0.1 # insulating
NCORE = 4
ISYM = 0

# relax
NSW =    10000 ;  NWRITE = 0
ALGO = V
PREC = L
MAXMIX = 50

# electronic degrees
ENMAX = 250 ; LREAL = A

IBRION = 0 ; SMASS = 3 ;  NBLOCK = 50 ; POTIM = 2.0 ; NELMIN = 4
EDIFF = 1E-3
TEBEG =   2500 ; TEEND =  2500

# mixing
AMIX = 0.8
BMIX = 2.5001
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1楼 2015-11-30 09:58:22
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luzihen

金虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
3楼: Originally posted by 凌云志123 at 2015-12-01 21:16:42
针对你给我提的问题，我的考虑如下：
1、选择NVT系综是因为我刚开始学习，有人给我个例子，他说这样可以，但我觉得心里没底，我是在用VASP跑MD，不知道VASP的NPT准确性怎么样，manual上说不确保。
2、我模拟液体 ...

没事,大家多交流
按道理是NPT,但是vasp的NPT做的不好,很多用的是NVT,我这几天也在算ab initio MD,结果不太好,特别是压力damping factor不太好设置.

我依然对你用动力学做相变持怀疑态度,你做ab initio MD就跑那么几十个ps,这么快的降温真的没问题?当然我只是怀疑,并没有调研过你们方向的文献,可以讨论一下
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4楼2016-01-10 21:29:01
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luzihen

金虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
凌云志123: 金币+5, 谢谢你的答复 2015-12-01 21:03:28
凌云志123: 金币+10, 谢谢 2016-01-10 16:29:26
并没有仔细看,我说说我觉得有问题的地方
1.思路对的，但是问题很多，你算相变有没有体积变化?为何用NVT系综,是否需要用NPT
2.降温过程,MD直接模拟像变过程，非常大的问题是会有一个迟滞过程，就是说液态降温到固态，相变点偏低，固态升温到液态，相变点偏高，所以一般相变用thermodynamic integration算自由能差来看，具体看文献：
Sugino, O., & Car, R. (1995). Ab initio molecular dynamics study of first-order phase transitions: melting of silicon. Physical review letters, 74(10), 1823.
3.在2500k的模拟结果显示是液体结果，但是能量一直在上升，没有在某一个能量值附近波动，大家看是什么原因？你有没有看看温度是不是稳定了，我怀疑你温度还没平衡。一般如果你是perfect crystal开始跑，也就是能量最低点开始跑得化，初始的温度很快会先降低到你设置值的一半，记得有个定理说过的，大概意思是体系平衡后平均动能等于平均势能。
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2楼2015-12-01 19:28:20
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凌云志123

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by luzihen at 2015-12-01 19:28:20
并没有仔细看,我说说我觉得有问题的地方
1.思路对的，但是问题很多，你算相变有没有体积变化?为何用NVT系综,是否需要用NPT
2.降温过程,MD直接模拟像变过程，非常大的问题是会有一个迟滞过程，就是说液态降温到固态 ...

针对你给我提的问题，我的考虑如下：
1、选择NVT系综是因为我刚开始学习，有人给我个例子，他说这样可以，但我觉得心里没底，我是在用VASP跑MD，不知道VASP的NPT准确性怎么样，manual上说不确保。
2、我模拟液体Fe的温度是2500K，确保高于熔点1800K，降温迟滞就是过冷度吧，这个就目前的降温过程来看，到1700K（NVT）还是液态结果，没有出现能量突变。关于你提的文献，我要仔细学习下，十分感谢！！！
3、我看了下温度是在2500K上下波动，没有想能量一样一直上升。我开始的结构就是5x5x5的perfect crystal 直接加温到2500K MD。
4、我最近在测试Si的相同过程，液体结构在MD的时候对POTIM很敏感，我降低了POTIM后，能量就基本稳定了。继续降低能量下降了。
5、在MD时，我们有时候并不知道我们的结构到底体积是多少，尤其是在由温度变化时，像在600K模拟MD C在Fe中的扩散用NVT呢？还是NPT？
希望与你交流，想你多学习！  谢谢
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3楼2015-12-01 21:16:42
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凌云志123

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by luzihen at 2016-01-10 21:29:01
没事,大家多交流
按道理是NPT,但是vasp的NPT做的不好,很多用的是NVT,我这几天也在算ab initio MD,结果不太好,特别是压力damping factor不太好设置.

我依然对你用动力学做相变持怀疑态度,你做ab initio MD就跑那 ...

我自给也持怀疑态度，现在我已经基本否定了当初的想法，因为金属凝固还有滞后效应，这样模拟是不可能的应该，但是Phase selection during solidification of liquid magnesium via ab initio molecular dynamics simulations
Tekalign T. Debela, X. D. Wang, Q. P. Cao, D. X. Zhang, Jian-Jun Zhu, and J. Z. Jiang
这篇文章介绍了他们的计算，不知道他们怎么搞到，我的压力无法出现他们所说的情况

ps：你是用VASP-MD 还是其他的？
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5楼2016-01-11 16:38:00
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