分子动力学

分子动力学(MD)可用于模拟福彩3d字迷的演变 time.

To perform a MD simulation, first select the corresponding Task:

Task MolecularDynamics

然后可以使用模拟的所有方面使用 MolecularDynamics block.

MolecularDynamics
   AddMolecules
      AtomTemperature float
      Coords float_list
      CoordsBox float_list
      CoordsSigma float_list
      Energy float
      EnergySigma float
      FractionalCoords float_list
      FractionalCoordsBox float_list
      FractionalCoordsSigma float_list
      Frequency integer
      MinDistance float
      NumAttempts integer
      Rotate Yes/No
      StartStep integer
      StopStep integer
      System string
      Temperature float
      TemperatureSigma float
      Velocity float
      VelocityDirection float_list
      VelocitySigma float
   End
   Barostat
      BulkModulus float
      ConstantVolume Yes/No
      Duration integer_list
      Equal [None | XYZ | XY | YZ | XZ]
      Pressure float_list
      Scale [XYZ | Shape | X | Y | Z | XY | YZ | XZ]
      Tau float
      Type [None | Berendsen | MTK]
   End
   BondBoost
      Chain
         AtomNames string
         MaxDistances float_list
         MinDistances float_list
      End
      DistanceRestraint string
      NSteps integer
      NumInstances integer
   End
   CRESTMTD
      AddEnergy Yes/No
      GaussianScaling
         ScaleGaussians Yes/No
         ScalingSlope float
      End
      Height float
      NGaussiansMax integer
      NSteps integer
      RestartFile string
      Width float
   End
   CVHD
      Bias
         DampingTemp float
         Delta float
         Height float
      End
      ColVarBB
         at1
            region string
            symbol string
         End
         at2
            region string
            symbol string
         End
         cutoff float
         p integer
         rmax float
         rmin float
      End
      Frequency integer
      StartStep integer
      StopStep integer
      WaitSteps integer
   End
   CalcPressure Yes/No
   Checkpoint
      Frequency integer
   End
   Deformation
      LatticeVelocity # Non-standard block. See details.
         ...
      End
      LengthRate float_list
      LengthVelocity float_list
      Period float
      ScaleAtoms Yes/No
      StartStep integer
      StopStep integer
      StrainRate # Non-standard block. See details.
         ...
      End
      TargetLattice # Non-standard block. See details.
         ...
      End
      TargetLength float_list
      Type [Linear | Exponential | Sine | Cosine]
   End
   HeatExchange
      HeatingRate float
      Method [Simple | HEX | eHEX]
      Sink
         AtomList integer_list
         Box
            Amax float
            Amin float
            Bmax float
            Bmin float
            Cmax float
            Cmin float
         End
         Region string
      End
      Source
         AtomList integer_list
         Box
            Amax float
            Amin float
            Bmax float
            Bmin float
            Cmax float
            Cmin float
         End
         Region string
      End
      StartStep integer
      StopStep integer
   End
   InitialVelocities
      File string
      Temperature float
      Type [Zero | Random | FromFile | Input]
      Values # Non-standard block. See details.
         ...
      End
   End
   NSteps integer
   Plumed
      Input # Non-standard block. See details.
         ...
      End
      Parallel
         nCoresPerGroup integer
         nGroups integer
         nNodesPerGroup integer
      End
   End
   Preserve
      AngularMomentum Yes/No
      CenterOfMass Yes/No
      Momentum Yes/No
   End
   Print
      System Yes/No
      Velocities Yes/No
   End
   Remap
      Type [None | Atoms]
   End
   RemoveMolecules
      Formula string
      Frequency integer
      SafeBox
         Amax float
         Amin float
         Bmax float
         Bmin float
         Cmax float
         Cmin float
      End
      SinkBox
         Amax float
         Amin float
         Bmax float
         Bmin float
         Cmax float
         Cmin float
      End
      StartStep integer
      StopStep integer
   End
   ReplicaExchange
      AllowWrongResults Yes/No
      EWMALength integer
      SwapFrequency integer
      TemperatureFactors float_list
      Temperatures float_list
      nReplicas integer
   End
   Restart string
   Thermostat
      BerendsenApply [Local | Global]
      ChainLength integer
      Duration integer_list
      Region string
      Tau float
      Temperature float_list
      Type [None | Berendsen | NHC]
   End
   TimeStep float
   Trajectory
      PrintFreq integer
      SamplingFreq integer
      TProfileGridPoints integer
      WriteBonds Yes/No
      WriteCharges Yes/No
      WriteGradients Yes/No
      WriteMolecules Yes/No
      WriteVelocities Yes/No
   End
End

一般的

通过数值整合的福彩3d字迷的时间演变是模拟的 运动方程。速度验证速度集积分机与时间步骤集一起使用 by the TimeStep key. The MD driver will perform NSteps timesteps in total.

Because the overall computational cost depends on NSteps but not on TimeStep,希望尽可能大地设置时间 最大化具有给定计算预算的采样时间尺度。然而, 数值积分错误随着时间的增加而迅速增长。这些 错误将导致节能,崩溃和其他工件丢失。 It is thus important to set the TimeStep value carefully, as its optimal 值强烈取决于所研究的福彩3d字迷和模拟条件。

作为拇指的规则,适合未接受化学品的福彩3d字迷的时间戳 反应比最快振动模式的时间低10-20倍。 因此可以精确地含有室温氢原子的福彩3d字迷 模拟使用1 FS时间步来。较长的时间步来可以安全地用于福彩3d字迷 仅包含重物(振动周期与平方根 原子质量)。相反,时间步骤需要更短 高温模拟。同样适用于化学的模拟 反应通常伴随着显着的瞬态局部加热。 0.25 fs的默认时间为0.25 fs应该适用于大多数情况。

MolecularDynamics
NSteps
类型: 整数
默认值:1000
GUI名称: 步数
描述:在MD模拟中拍摄的步数。
TimeStep
类型: 漂浮
默认值:0.25
单元: femtoseconds.
描述:每个步骤的时间差。

在长时间的仿真过程中,数值集成错误会导致一些 福彩3d字迷宽的数量从它们的确切值漂移。例如,福彩3d字迷 可能会产生非零净线性速度,导致整体翻译或 流。非周期性(分子)和1D周期性福彩3d字迷也可能产生非零角动量 (整体旋转)和他们质量中心的布朗运动通过空间。 通过定期去除任何累积的漂移来纠正这些问题。 This feature can be controlled using the Preserve key.

MolecularDynamics
Preserve
类型: 堵塞
描述:定期删除在模拟期间累积的数值漂移以保留不同的整个福彩3d字迷参数。
AngularMomentum
类型: BOOL.
默认值: 是的
GUI名称: :角动量
描述:消除福彩3d字迷的整体角动量。对于2D和3D周期性福彩3d字迷,将忽略此选项。
CenterOfMass
类型: BOOL.
默认值:
GUI名称: :质量中心
描述:将福彩3d字迷转换为保持其坐标原点的质心。此选项对3D周期性福彩3d字迷不太有用。
Momentum
类型: BOOL.
默认值: 是的
GUI名称: 保留:总势头
描述:删除福彩3d字迷的总体(线性)动量。

约束分子动力学

It is possible to keep part of the system frozen in place during MD. This is achieved using the Atom 或者 AtomList keys of the Constraints top-level input block.

Constraints
Atom
类型: 整数
再次发生的: 真的
描述:修复原子的位置。只需一个整数,指的是[福彩3d字迷%原子]块中的原子索引。
AtomList
类型: 整数列表
再次发生的: 真的
描述:修复指定原子的位置。 Integers列表参考[System%Aroms]块中的原子索引。

笔记

在使用变化模拟盒(NPT,NPH)的模拟期间,冷冻原子的绝对笛卡尔坐标不能保持固定。在这种情况下,它们的分数小区坐标保持在原始值。

(重新)开始模拟

模拟开始时福彩3d字迷的状态由 所有原子的位置和势头。可以在输入中设置位置或 按照描述的文件加载 几何,福彩3d字迷定义 。 最初的 velocities are then supplied using the InitialVelocities block.

可能最常见的是启动模拟的方法是绘制初始 velocities from a Maxwell-Boltzmann distribution by setting Type=Random and Temperature 适当的价值。或者,可以加载速度 from an AMS.RKF. file produced by an earlier simulation using Type=FromFileFile. This is the recommended way to start a 生产模拟从简短准备/平衡运行的结果。

所有原子的速度也可以明确定义 Values block after setting Type=Input. This is mainly useful to repeat 或延长其他程序完成的模拟。例如,速度可以是 extracted from the vels 或者 moldyn.vel files used by the 独立 ReaxFF 程序。提供了一个简单的awk脚本 scripting/standalone/reaxff-ams/vels2ams.awk 帮助转换。

MolecularDynamics
InitialVelocities
类型: 堵塞
描述:设置打印到STDOUT的频率并将分子配置存储在.rkf文件上。
File
类型: 细绳
描述: AMS. RKF文件包含初始速度。
Temperature
类型: 漂浮
单元: 凯尔文
GUI名称: 初始温度
描述:当初始速度的类型设置为随机时,设置Maxwell-Boltzmann分布的温度,在这种情况下,指定此键是强制性的。 AmsInput将使用第一恒温器的第一温度默认。
Type
类型: 多项选择
默认值: 随机的
选项: [零,随机,fromfile,输入]
GUI名称: 初始速度
描述:指定要分配给原子的初始速度。可以使用三种分配速度的方法。零:所有原子在计算开始时休息。随机:初始原子速度遵循Maxwell-Boltzmann分布,用于[分子上称号%初始素质%温度]关键字给出的温度。 fromfile:从上一个AMS结果文件中加载速度。输入:Atom的速度被设置为[分子上%初始型号%值]块中指定的值,可以通过AMSInput中的专家AMS面板访问。
Values
类型: 非标准块
描述:当将[分子性能%初始录制%类型]设置为输入时,该块在Angstrom / FS中指定每个原子的速度。每行必须包含三个浮点值(对应于速度向量的x,y,z分量),并且必须以与[System%原子]相同的顺序给出的许多行等于原子数。堵塞。

MD模块还支持精确重启中断模拟 pointing the Restart key to an AMS.RKF. file. This will restore the 来自最后一个可用检查点的MD模块的整个状态(如果 以前的模拟被中断或从最终状态(如果之前的状态) simulation ended after NSteps). An earlier trajectory can thus be seamlessly extended by increasing NSteps 和 using Restart.

笔记

Restart should be combined with LoadSystem from the same AMS.RKF. 恢复原子位置。

警告

Restart feature is only intended for exact restarts, so the rest of the MolecularDynamics settings should be the same as in the original run. Only NSteps 和 engine settings (contents of the Engine block) can 始终在重新启动时安全地更改。

虽然一些MD设置(例如轨迹采样选项)可以进入 在没有问题的情况下改变实践,改变他人(例如恒温器或 Barostat设置)将导致重启失败或物理生产 incorrect results. It is thus strongly recommended to only use Restart for exact continuation and InitialVelocities Type=FromFile together with LoadSystem otherwise.

MolecularDynamics
Restart
类型: 细绳
GUI名称: 重启
描述:来自AMS.RKF文件的路径,从中重新启动模拟。

恒温器和barostats

默认情况下,MD仿真样本示例了微常(NVE)集合。 虽然这对于检查节能和其他基本物理是有用的 属性,它不会直接映射到常见的实验条件。这 canonical (NVT) ensemble can be sampled instead by applying a 恒温器, 它是福彩3d字迷周围的模拟热浴,保持其平均值 设定值的温度。

AMS. 提供两个恒温器​​,具有巨大不同的性质,模式 operation, and applicability, selected using the Type key:

Berendsen.

Berendsen. 摩擦恒温器将福彩3d字迷驱动到特定的目标 通过重新扫描每个步骤中所有原子的速度的温度。这 确保随时间的温度快速(指数)收敛 constant Tau. However, this thermostat produces an incorrect velocity 分布,因此应在正确的所有情况下避免 能量波动很重要。此外,使用太短的时间 constant Tau tends to cause incorrect equipartition of energy between 福彩3d字迷中的不同自由度,导致“飞冰立方体” phenomenon. The time constant Tau should thus be set as large as possible 为了限制这些工件,同时仍然提供足够的温度 control. Common values of Tau for condensed-phase systems lie between 100 FS(强阻尼,快速收敛)和10 ps(弱耦合与最小值 artifacts).

该恒温器主要适用于远离均衡的福彩3d字迷,适用于 在初始准备和平衡阶段的示例 simulation. The NHC. thermostat should be preferred where possible.

NHC.
这使得一系列耦合的NOSÉ-HOOVER恒温器。这种方法 介绍代表热浴的人工自由度 确保规范合奏的正确抽样。合并的总能量 福彩3d字迷和热浴被保守并显示在GUI中 Conserved Energy。因此检查漂移和伪像的数量 提供了对模拟的正确性的宝贵测试。这个恒温器 exhibits oscillatory relaxation with a period of Tau. It is thus not well 适用于远离均衡的福彩3d字迷,因为振荡 may take long to settle. The time constant Tau should be at least 与福彩3d字迷的一些自然振荡的时期相媲美,以确保 高效的能量转移。它通常是数百次的 虽然需要弱耦合,但是可以使用更高值的飞秒。

多个独立的恒温器可用于单独控制不同 福彩3d字迷的非重叠区域同时。这是通过首先定义适当的方式完成的 地区 in the System block and then specifying the 恒温器 block multiple times with the Region key of each thermostat set to an appropriate region expression.

MolecularDynamics
恒温器
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
描述:该块允许在仿真期间指定恒温器的使用。根据所选的恒温器类型,可能需要不同的附加选项来表征特定的恒温器的行为。
Berendsen. Apply
类型: 多项选择
默认值: 全球的
选项: [本地,全球]
GUI名称: 申请Berendsen.
描述:选择如何应用Berendsen ThermoTat的缩放校正: - 整个原子速度(本地) - 整个分子福彩3d字迷(全球)。
ChainLength
类型: 整数
默认值:10
GUI名称: NHC. 链长
描述:形成NHC恒温器的单独恒温器数量
Duration
类型: 整数列表
GUI名称: 持续时间
描述:指定在序列中从特定温度转换到下一个步骤的步骤。
Region
类型: 细绳
默认值:*
描述:该区域的标识符到恒温器。默认值为“*”将恒温器应用于整个福彩3d字迷。值可以通过普通区域名称,或区域表达式,例如, '* -myregion'以恒温器,所有不是在MyRegion的原子,或“地区+地区”,以恒温“区域”和“区域”和“地区”的联盟。请注意,如果使用多个恒温器,则它们的区域可能不会重叠。
Tau
类型: 漂浮
单元: femtoseconds.
GUI名称: 阻尼常数
描述:恒温器的时间常数。
Temperature
类型: 浮动名单
单元: 凯尔文
GUI名称: 温度
描述:恒温器的目标温度。您可以指定多个温度(以空格分隔)。在这种情况下,持续时间字段指定用于从一个t到下一个t的转换的步骤有多少步骤(使用线性斜坡)。对于NHC恒温器,温度可能不是零。
Type
类型: 多项选择
默认值: 没有任何
选项: [没有,Berendsen,NHC]
GUI名称: 恒温器
描述:选择恒温器的类型。

Just like using a 恒温器 to control the temperature of the system, a Barostat. 可以应用来通过调整压力常数 体积。这使得能够通过使用来对isenthalpic-iSobaric(NPH)合奏进行采样 通过组合a只有一个barostat或等温性的等离性(NPT)合奏 Barostat和恒温器。与恒温器不同,Barostat总是适用于 因此,整个福彩3d字迷,因此可以定义一个大多数Barostat。

AMS. 提供两个Barostats,与相关恒温器有类似的属性:

Berendsen.
Berendsen. 摩擦样式等离性石族方法重新分配了福彩3d字迷 每个步骤都将压力推向目标值。与此类似于 Berendsen. 恒温器,松弛是具有时间常数的指数 Tau. Similar considerations for the choice of Tau apply as in the case of the thermostat, but the value of Tau for the barostat is usually at least several times higher than the corresponding Tau used for 恒温器。这个Barostat没有任何保守的数量。
MTK.
这使得Martyna-Tobias-Klein扩展拉格朗日Barostat,这 通过将小区参数集成为此,生成真正的等因素集合 额外的自由度。这个barostat来自于此 安德森 - 豪索同位素Barostat和Parrinello-Rahman-Hoover anisotropic barostat. Like the NHC. thermostat, it exhibits oscillatory 放松不适合远离均衡的福彩3d字迷。这个大石塔特必须 always be combined with a NHC. thermostat. One instance of such thermostat 像往常一样耦合到原子,而第二个实例在内部创建 并加上细胞自由度。
MolecularDynamics
Barostat.
类型: 堵塞
描述:该块允许在仿真期间指定BAROSTAT的使用。
BulkModulus
类型: 漂浮
默认值:2200000000.0
单元: 帕斯卡尔
描述: Berendsen. Barostat福彩3d字迷的体积模量(逆压缩性)估计。这仅用于使TAU对应于真正观察到的弛豫时间常数。对于液体的固体和1GPa(1E9),通常是10-100GPa(1E10至1E11)的量值(2.2E9用于水)。使用1E9匹配独立Reaxff的行为。
ConstantVolume
类型: BOOL.
默认值:
描述:保持音量常量,同时允许盒子形状更改。目前仅由MTK Barostat提供支持。
Duration
类型: 整数列表
描述:指定在序列中从特定压力转换到下一个步骤的步骤。
Equal
类型: 多项选择
默认值: 没有任何
选项: [无,XYZ,XY,YZ,XZ]
描述:强制执行所选维度集的等于缩放。它们将根据组件上的平均压力作为一个维度。
压力
类型: 浮动名单
单元: 帕斯卡尔
描述:指定目标压力。您可以指定多个压力(以空格分隔)。在这种情况下,持续时间字段指定用于从一个p到下一个p(使用线性斜坡)的转换的步骤。
Scale
类型: 多项选择
默认值: XYZ.
选项: [XYZ,Shape,X,Y,Z,XY,YZ,XZ]
描述:应由Barostat缩放的尺寸以保持压力。选择形状意味着允许所有三维和所有细胞角度改变。
Tau
类型: 漂浮
单元: femtoseconds.
GUI名称: 阻尼常数
描述:指定Barostat的时间常数。
Type
类型: 多项选择
默认值: 没有任何
选项: [没有,Berendsen,MTK]
GUI名称: Barostat.
描述:选择Barostat的类型。

温度和压力制度

可以通过设置产生任意温度和压力制度 Temperature 或者 压力 to a list of values, corresponding to the successive set points. This needs to be accompanied by a Duration key 在步骤中指定每个政体段的长度:

恒温器
   Temperature 0     300     300     500     500     300
   Duration      100     200     100     200     100
End

笔记 that there is always N-1 Duration values for N Temperature values. 该示例中的恒温器的目标温度将按如下方式发展:

  1. 超过100步线的线性增加。
  2. 保持300 k的常数200步。
  3. 超过100步的线性增加300〜500克。
  4. 保持恒定为500 k持续200步。
  5. 在100步中线性降低500至300 k。
  6. 在其余的模拟中保持300 k的恒定。

轨迹抽样和输出

MD中运动数值整合的基本原理是 在连续时间步骤之间的福彩3d字迷之间的变化很小。这 意味着存储每个步骤的结果都没有用,因为所有数据 强烈相关。相反,每n步采取福彩3d字迷的快照, 其中n的位置足够低,仍然捕获最快的感兴趣运动 足够高,以避免由于相关性而浪费空间。得到的序列 然后,快照通常称为轨迹。

AMS. writes the trajectory to the HistoryMDHistory sections of AMS.RKF. , according to the settings in the Trajectory 堵塞。 A snapshot 福彩3d字迷和各种MD变量存储每个MD变量 SamplingFreq 时间戳。默认情况下,此频率也用于打印基本热力学 对输出和日志文件的模拟参数。放 PrintFreq覆盖这个。

频繁采样长轨迹可以产生大量数据。 如果空间使用成为一个问题,可以选择性地禁用存储 some parts of the trajectory to save space using the Write* keys. Note 但是,这将使不可能使用一些分析方法 产生的轨迹:

  • WriteBonds 对于反应网络分析(ChemTrayzer)是必要的。 Disabling WriteBonds also makes AMSmovie show only guessed bonds instead 由发动机计算的那些。
  • WriteMolecules Amsmovie中的分子馏分面板是必需的。
  • WriteVelocities 需要计算速度自相关 扩散性和IR光谱所需的功能。

轨迹本身只包含后续分析所需的数据 福彩3d字迷的动态。但是,通常会产生更多的数据 每个集成步骤。这包括例如由此使用的内部数据 在评估能量和力量时发动机。此信息通常是 每步丢弃,因为它通常很大。但是,A. Checkpoint 包含MD驱动器的完整内部状态 with a result file generated by the engine is stored every Frequency steps. 然后可以使用该检查点重新开始中断模拟 Restart 关键词。此外,引擎结果文件调用 MDStep*.rkf 也可用于提取各种特定于发动机的细节 关于福彩3d字迷,例如QM发动机的轨道。

MolecularDynamics
Trajectory
类型: 堵塞
描述:设置打印到STDOUT的频率并将分子配置存储在.rkf文件上。
PrintFreq
类型: 整数
GUI名称: 打印频率
描述:打印每个N步骤的输出电流热力学属性。默认情况下,这将完成每个SAMPLINGFREQ步骤。
SamplingFreq
类型: 整数
默认值:100
GUI名称: 样本频率
描述:每n个步骤将分子几何(以及可能其他属性)写入.rkf文件。
TProfileGridPoints
类型: 整数
默认值:0
描述:温度曲线中的点数。如果是tprofileGridPoints>如图0所示,沿着三个单元电池轴中的每一个的温度分布将写入.rkf文件。默认情况下,没有生成配置文件。
WriteBonds
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:将检测到的绑定写入.rkf文件。
WriteCharges
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:将当前原子点收费(如果可用)写入.rkf文件。如果您不需要分析费用,请禁用此以减少轨迹尺寸。
WriteGradients
类型: BOOL.
默认值:
描述:将渐变(原子量负)写入.rkf文件。
WriteMolecules
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:将分子分析的结果写入.rkf文件。
WriteVelocities
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:将速度写入.rkf文件。如果您不需要分析速度,则禁用此以减少轨迹尺寸。
Checkpoint
类型: 堵塞
描述:设置用于存储重新启动计算所需的整个MD状态的频率。
Frequency
类型: 整数
默认值:1000
GUI名称: 检查点频率
描述:每n个步骤将MD状态和发动机特定数据写入相应的.rkf文件。
CalcPressure
类型: BOOL.
默认值:
描述:计算周期福彩3d字迷中的压力。这对于需要数值分化的一些引擎可以计算得昂贵。一些其他引擎可以计算额外的额外成本的压力,并且即使禁用此选项,也会始终这样做。
Print
类型: 堵塞
描述:此块控制将附加信息打印到STDOUT。
System
类型: BOOL.
默认值:
描述:在模拟前后打印化学福彩3d字迷。
Velocities
类型: BOOL.
默认值:
描述:在仿真之前和之后打印原子速度。

格子变形(批量制度)

Deformation block can be used to gradually deform the periodic lattice of MD模拟过程中的福彩3d字迷。可以重复此块以定义多个 变形,将按照它们的顺序应用于每个MD步骤 列于输入中。

警告

While a Deformation 和 a Barostat. can be used at the same time, remember to set the Scale parameter of the barostat so that no dimension is simultaneously 变形和理论上。

Each Deformation block will be active on MD steps between StartStepStopStep.

这 time dependence of the lattice parameters is defined by the Type key:

线性
这种变形类型将相同的常数金额添加到所选的晶格参数中 on every simulation step. When used with TargetLattice, LatticeVelocity, or StrainRate, the lattice matrix \(H\) 发展原因 \(h(t)= h_0 + \ delta h \ cdot t \), where \(h_0 \) is the lattice at StartStep.
幂数
When used with StrainRate, this type strains the lattice by the given strain matrix \epsilon 在每一步,使晶格矩阵 \(H\) 发展原因 (h(t)= h_0(1 + \ epsilon)^ t \). When used with LengthRate, the length of each lattice vector evolves as \(l(t)= l_0(1 + r)^ t \).
s
这是从所选格子的起始值进行的周期性变形 参数到设置目标,然后在相反方向上具有相同的幅度 从起始格子。
余辉
这种周期性变形在起始晶格和定义的目标之间振荡。

这 period of the oscillation for the s 余辉 types must be set using the Period key.

通过设置六个互斥输入之一来定义变形的程度 钥匙。这些属于两组,具体取决于它们是否在晶格矩阵上运行 作为一个整体,或者只是在单个格子矢量的长度上:

TargetLattice,速度和速率
这些输入键期望数字的“格子类似”数字矩阵,由最多三行组成 最多包含三个值。每行包含单个格子矢量的组件 并对应于一排 格子块。用于1D或1D的福彩3d字迷 2D周期性将矩阵与零填充到3×3。
TargetLength,LimondVelocity和Lightrate
这些输入键期望最多三个值的列表,定义每个晶格的所需长度 传染媒介或(绝对或相对)的变化率。
MolecularDynamics
Deformation
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
描述:在模拟期间使福彩3d字迷的周期性格变形。
LatticeVelocity
类型: 非标准块
描述:盎格格伦/ FS中单个格子矢量分量的速度。格式与福彩3d字迷%晶格块相同。对于型正弦和余弦,这定义了最大速度(在拐点处)。
LengthRate
类型: 浮动名单
默认值:[0.0,0.0,0.0]
描述:每一步的每个晶格矢量的相对变化率。
LengthVelocity
类型: 浮动名单
默认值:[0.0,0.0,0.0]
单元: 埃 / FS.
描述:用这种速度改变每个晶格向量的长度。使用Type =指数,LemberyVelocity由StartStep上的当前晶格向量长度划分,以确定延长,然后在所有后续步骤上应用。对于型正弦和余弦,这定义了最大速度(在拐点处)。
Period
类型: 漂浮
单元: femtoseconds.
描述:型正弦和余弦振荡时期。
ScaleAtoms
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:将原子位置与晶格载体一起缩放。禁用此才能使晶格变形,保持原子的坐标不变。
StartStep
类型: 整数
默认值:1
描述:将应用变形的第一步。
StopStep
类型: 整数
默认值:0
描述:将应用变形的最后一步。如果未设置或零,则将使用NSTEPS。
StrainRate
类型: 非标准块
描述:应变率矩阵在每一步上应用。格式与福彩3d字迷%晶格块相同。
TargetLattice
类型: 非标准块
描述:目标晶格向量通过障碍物实现。格式与福彩3d字迷%晶格块相同。
TargetLength
类型: 浮动名单
默认值:[0.0,0.0,0.0]
单元:
描述:每个晶格矢量的目标长度通过止动液实现。值的数量应该等于福彩3d字迷的周期性。如果值为零,则不会修改相应的格子向量。
Type
类型: 多项选择
默认值: 线性
选项: [线性,指数,正弦,余弦]
描述:函数定义变形晶格参数的时间依赖性。线性将晶格参数递增,每次时间间隔相同的绝对量。指数将晶格参数乘以每次时间表的相同因子。仅支持Type =指数的ruckrate,Lightrate和LightVelocity。正弦将福彩3d字迷从起始晶格变形到目标刀具/目标长度,然后用相同的量相同,而余弦将福彩3d字迷从起始晶格变形到目标和背部。

示例:从初始格转换为10埃多维数据集1000步:

MolecularDynamics
   Deformation
      StopStep 1000
      TargetLattice
         10.0  0.0  0.0
          0.0 10.0  0.0
          0.0  0.0 10.0
      End
   End
End

示例:振荡振荡的长度 c 初始值和20埃之间的格子矢量,离开 ab vectors unchanged:

MolecularDynamics
   Deformation
      Type  余辉 
      Period 100
      TargetLength 0 0 20
   End
End

示例:通过每次步骤中的10 ppm的真正指数应变在“z”方向上拉伸框,同时大拇指留下剩余尺寸:

MolecularDynamics
    Barostat.  Type= MTK.   压力 =1e5 Tau=1000 Scale=XY
   Deformation
      Type 幂数
      StrainRate
          0.0  0.0  0.0
          0.0  0.0  0.0
          0.0  0.0 1e-5
      End
   End
End

分子枪:在模拟期间添加分子

分子枪允许您“拍摄”(将速度添加)分子进入仿真盒。

也可以看看

吉伊 教程 on the molecule gun.

分子可以连续添加到模拟中或仅一次。最初的位置 可以预先设置或在模拟框中或其部分内随机。它可以定义在其中 笛卡尔或分数坐标。初始速度可以直接指定(以每飞秒为单位) 或作为平移温度或动能。 分子枪的可能应用包括例如:强制碰撞或沉积的模拟 表面上的过程。

MolecularDynamics
AddMolecules
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
GUI名称: 添加分子
描述:该嵌段控制将分子添加到福彩3d字迷(A.K.A.分子枪)中。该块的多次出现是可能的。默认情况下,分子在仿真盒中的随机位置添加,速度匹配电流福彩3d字迷温度。可以使用以下关键词之一修改初始位置:Coords,Coordsbox,FractionalCoords,FractionalCoordsbox。协调和Fractionalcoords键可以分别伴随着Coordssigma或FractionalCoordsigma。
AtomTemperature
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元: 凯尔文
描述:将对应于指定温度的随机速度添加到分子的单个原子上。添加分子的总动量不保守。
Coords
类型: 浮动名单
单元:
描述:在指定的笛卡尔坐标或周围放置分子。此设置优先于其他方法来指定分子的初始坐标:[coordsbox],[fractionalcoords]和[fractionalcoordsbox]。
CoordsBox
类型: 浮动名单
单元:
描述:将分子放在笛卡尔坐标的指定框内的随机位置。框角的坐标指定为:Xmin,Xmax,ymin,Ymax,Zmin,Zmax。如果使用Coords,则忽略此设置。在AmsInput中,如果此字段不为空,则将使用它而不是默认的Coords。
CoordsSigma
类型: 浮动名单
单元:
描述:Sigma值(每个笛卡尔轴)用于初始坐标的高斯分布。只能与COORDS一起使用。
Energy
类型: 漂浮
单元: Hartree
描述:分子在射击方向上的初始动能。
EnergySigma
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元: Hartree
描述:Sigma值对于围绕指定值的初始动能的高斯分布。只能与能量一起使用。
FractionalCoords
类型: 浮动名单
描述:将分子在主要福彩3d字迷格子中的指定分数坐标周围放置。对于非定期尺寸,预计八千岁的笛卡尔值。如果使用[coords]或[coordsbox],则忽略此设置。
FractionalCoordsBox
类型: 浮动名单
描述:将分子放在主福彩3d字迷晶格中指定为分数坐标的框内的随机位置。框角的坐标指定为:Xmin,Xmax,ymin,Ymax,Zmin,Zmax。对于非定期尺寸,预计ang堰中的笛卡尔值。如果使用[coords],[coordsbox]或[FractionalCoords],则忽略此设置。
FractionalCoordsSigma
类型: 浮动名单
描述:初始坐标的高斯分布的Sigma值(每个轴一个)。对于非定期尺寸,预计ang堰中的笛卡尔值。只能与Fractionalcoord一起使用。
Frequency
类型: 整数
默认值:0
描述:在StartStep之后的每个[频率]步骤中添加分子。在步骤0中没有添加分子。
MinDistance
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元:
描述:添加分子时,将距离福彩3d字迷的其他原子保持最小距离。
NumAttempts
类型: 整数
默认值:10
描述:尝试将分子添加到指定的次数或直到满足Memistance约束。如果所有尝试失败,将打印消息,并且模拟将继续正常。
Rotate
类型: BOOL.
默认值:
描述:在添加到福彩3d字迷之前随机旋转分子。
StartStep
类型: 整数
默认值:0
描述:应该添加第一个分子时的步数。之后,每个频率步骤添加分子。例如,FF StartStep = 99和频率= 100然后将在步骤99,199,299等中添加分子,因此在步骤0中没有分子加入分子,因此如果StartStep = 0,则在步数下加入第一分子等于[频率]。
StopStep
类型: 整数
描述:在指定的步骤后不要添加此分子。
System
类型: 细绳
描述:将添加此“枪”的[福彩3d字迷]的字符串ID。使用此福彩3d字迷指定的格子被忽略,并使用主福彩3d字迷的格子。 AmsInput在福彩3d字迷的坐标处添加福彩3d字迷(从而将Codors设置为福彩3d字迷的中心)。
Temperature
类型: 漂浮
单元: 凯尔文
描述:拍摄方向上分子的初始能量将对应于给定温度。
TemperatureSigma
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元: 凯尔文
描述:Sigma值对于初始温度的高斯分布指定值。应该只与温度一起使用。
Velocity
类型: 漂浮
单元: 埃 / FS.
描述:分子在射击方向上的初始速度。
VelocityDirection
类型: 浮动名单
描述:瞄准射击的速度方向矢量。如果未指定,则会随机。在AmsInput中添加一个或两个原子(可能是假人)。一个原子:使用福彩3d字迷中心的矢量来添加该原子。两个原子:使用从第一到第二个原子的矢量。
VelocitySigma
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元: 埃 / FS.
描述:Sigma值对于围绕指定值的初始速度的高斯分布。只能与速度一起使用。

在模拟期间去除分子

分子 检测到 由AMS驱动程序也可以从中删除 福彩3d字迷。例如,该特征可以用于去除反应产品。

MolecularDynamics
RemoveMolecules
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
GUI名称: 去除分子
描述:该嵌段控制从福彩3d字迷中去除分子。该块的多次出现是可能的。
Formula
类型: 细绳
描述:应从福彩3d字迷中除去的分子的分子式。公式中元素的顺序非常重要,正确的顺序是:C,H,所有其他元素以严格的字母顺序。元素名称区分大小写,不允许使用公式中的空格。必须省略数字'1'。有效公式示例:C2H6O,H2O,O2S。公式示例无效:C2H5OH,H2O1,OH,SO2。无效的公式无线忽略。
Frequency
类型: 整数
默认值:0
描述:在StartStep之后,指定的分子被删除了每一步。在步骤0中从来没有除去分子。
SafeBox
类型: 堵塞
描述:模拟盒的一部分,其中分子可能不会被移除。可以仅存在其中一个水槽或浮雕块。如果该嵌段存在,如果其中任何原子在盒子内,则不会移除分子。对于定期维度,它作为模拟框的一小部分(默认情况下完整为0到1)。对于非定期维度,它代表原子单位的绝对笛卡尔坐标。
Amax
类型: 漂浮
描述:沿第一轴的上限坐标。
Amin
类型: 漂浮
描述:沿第一轴的下限的坐标。
Bmax
类型: 漂浮
描述:沿第二轴的上限坐标。
Bmin
类型: 漂浮
描述:沿第二轴的下限的坐标。
Cmax
类型: 漂浮
描述:沿第三轴的上限坐标。
Cmin
类型: 漂浮
描述:沿第三轴的下限坐标。
SinkBox
类型: 堵塞
描述:将移除分子的模拟盒的一部分。默认情况下,符合公式的分子将被删除,无论其位置如何。如果存在该嵌段,则如果其中任何原子在盒子内,则会移除分子。对于定期维度,它作为模拟框的一小部分(默认情况下完整为0到1)。对于非定期维度,它代表原子单位的绝对笛卡尔坐标。
Amax
类型: 漂浮
描述:沿第一轴的上限坐标。
Amin
类型: 漂浮
描述:沿第一轴的下限的坐标。
Bmax
类型: 漂浮
描述:沿第二轴的上限坐标。
Bmin
类型: 漂浮
描述:沿第二轴的下限的坐标。
Cmax
类型: 漂浮
描述:沿第三轴的上限坐标。
Cmin
类型: 漂浮
描述:沿第三轴的下限坐标。
StartStep
类型: 整数
默认值:0
描述:第一次除去分子时的步数。之后,每次[频率]步骤都移除分子。例如,如果StartStep = 99和频率= 100则在步骤99,199,299,299,299,等分子将在步骤0移除,因此如果StartStep = 0,则在步骤编号处移除第一分子[频率]。
StopStep
类型: 整数
描述:在此步骤后不要删除指定的分子。

警告

当存在分子%AdsorptionsupportRegion时,分子式取决于分子是否吸附。

加速动力学

羽毛图书馆支持AMS

羽毛 是一个与各种MD程序合作的插件,也可以在AMS中提供。它可以用于动态的现场分析,或者进行各种自由能量方法。插件与插件的界面非常简单:您只需要在分子上的羽毛%输入块中指定羽毛输入,并且它将传递给库“原样”。在每个MD步骤中,福彩3d字迷的当前状态将传递到要根据羽毛输入更新的插件。

MolecularDynamics
Plumed
类型: 堵塞
描述:羽毛的输入。并行选项仍然是实验性的。
输入
类型: 非标准块
描述:羽毛的输入。此块的内容通过原样羽毛。
Parallel
类型: 堵塞
描述:双重并行化的选项允许将可用的处理器核心分成通过所有可用任务并行工作的组,从而产生更好的并行性能。此块中的键决定了如何将可用的处理器核心分成并行工作的组。
nCoresPerGroup
类型: 整数
GUI名称: 每组核心
描述:每个工作组中的核心数。
nGroups
类型: 整数
GUI名称: 群体数量
描述:处理器组总数。这是将并行执行的任务数。
nNodesPerGroup
类型: 整数
GUI名称: 每组节点
描述:每个组中的节点数。此选项仅适用于同一性计算群集,其中所有使用的计算节点都具有相同数量的处理器核心。

Conformer-Rotamer系列采样的Metadynamics(Crest-MTD)

这是一个非常具体的Metadynamic的实现,只适用于探索符合子空间, 如适合者 - 转子集合采样(Crest)方法所用。 It is an RMSD-based metadynamics that places a new 1-dimensional Gaussian on the potential energy surface every NSteps steps. 高斯是来自当前几何形状的RMSD的函数, 在放置时总是零零。 All Gaussians have the same maximum height (Height) and the same width (Width). There is an upper limit of NGaussiansMax to the number of Gaussians present in the system, 当超过超过最古老的高斯被删除。 默认情况下,使用从0到1的缩放函数逐渐引入高斯逐渐引入Gaussians with the simulation time. The keyword ScalingSlope in the inputblock GaussianScaling determines the 缩放功能的斜率相对于时间。默认值为0.03 \(步骤^ { - 1} \) 产生一个缩放因子 100步后近1个。 The keyword ScaleGaussians in the inputblock GaussianScaling determines whether the Gaussians are scaled at all.

MolecularDynamics
CRESTMTD
类型: 堵塞
GUI名称: crest_mtd.
描述:CREST METADADAMICICS模拟的输入。
AddEnergy
类型: BOOL.
描述:将偏置能量添加到潜在的能量(以匹配梯度)
GaussianScaling
类型: 堵塞
描述:高斯逐步介绍的选项
ScaleGaussians
类型: BOOL.
默认值: 是的
描述:使用缩放功能逐渐介绍高斯函数
ScalingSlope
类型: 漂浮
默认值:0.03
描述:高斯函数的斜率为高斯的时间
Height
类型: 漂浮
单元: Hartree
描述:高斯的高度增加了
NGaussiansMax
类型: 整数
描述:存储的最大高斯数量
NSteps
类型: 整数
描述:高斯展示位置的区间
RestartFile
类型: 细绳
描述:filename for file从中读取先前的高斯读取数据。
Width
类型: 漂浮
单元: Bohr.
描述:在RMSD方面添加了高斯的宽度

默认情况下,Gaussians关于原子坐标的渐变被添加到状态梯度, 但是高斯的价值没有添加到能量中, 这在Metadynamics中很常见。 为了测试目的,将高斯值添加到能量可能有用,这可以通过 keyword AddEnergy. 无论这种选择如何,在AMS.RKF文件中打印每个几何形状的高斯的能量值 在Crestmtdh istory节中。 还可以从早期的CREST-MTD模拟中使用高斯人, using the keyword RestartFile.

集体可变驱动的超动脉(CVHD)

集体可变驱动的高动力学是一种分子动力学加速度方法,允许通过填充偏置电位的能量最小值来观察罕见事件。从这个意义上,它类似于Metadynamics。超级动脉的差异是它确保偏差在过渡状态区域中消失。这种差异允许HyperDynamics计算慢过程的速率,例如燃烧的点火阶段。

也可以看看

吉伊 教程 on CVHD.

AMS. 中的CVHD实现遵循算法中描述的算法 k BAL,E.C.NEYTS,JCTC,11(2015)

StartStep,频率,stopstep和wantsteps密钥定义何时添加偏置电位的何时以及何时删除。偏置块定义偏置电位峰值的参数,COLVARBB块描述了绑定集体变量的参数。

MolecularDynamics
cvhd.
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
GUI名称: cvhd.
描述:输入集体变量驱动的超动力学(CVHD)。
Bias
类型: 堵塞
描述:偏差由MD期间每次[频率]步骤沉积在集体可变轴上的一系列高斯峰。每个峰的特征在于它(可能阻尼)高度和RMS宽度(标准偏差)。
DampingTemp
类型: 漂浮
默认值:0.0
单元: 凯尔文
GUI名称: 偏见阻尼T.
描述:在升高的Hyperdynemby中,使用exp(-e / kt)因子[Physrevlett 100,020603(2008)]缩小附加偏置的高度,其中E是给定的CV值和T处偏置的当前值是阻尼温度DampingTemp。如果DampingTemp为零,则不会施加阻尼。
Delta
类型: 漂浮
描述:高斯偏置峰值的标准偏差参数。
Height
类型: 漂浮
单元: Hartree
描述:高斯偏见峰的高度。
ColVarBB
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
GUI名称: 集体变量
描述:如[BAL的键合集集变量(CV)的描述&Neyts,JCTC,11(2015)]。集合变量可以包括多个COLVAR块。
at1
类型: 堵塞
描述:指定集合变量中的第一个绑定原子。
region
类型: 细绳
默认值:*
描述:将粘合原子的选择限制为特定区域。如果未设置为此,将选择福彩3d字迷中的任何位置的原子。
symbol
类型: 细绳
描述:邦的第一原子的原子类型名称。名称必须在福彩3d字迷块中显示。也就是说,如果原子名称包含扩展名(例如C.1),那么这里必须使用包括扩展名的全名。
at2
类型: 堵塞
描述:指定集合变量中的第二键合原子。
region
类型: 细绳
默认值:*
描述:将粘合原子的选择限制为特定区域。如果未设置为此,将选择福彩3d字迷中的任何位置的原子。
symbol
类型: 细绳
描述:键的原子键入键的第二个原子。该值被允许与[AT1]相同,在这种情况下,将包括相同类型的原子之间的键。
cutoff
类型: 漂浮
默认值:0.3
GUI名称: 债券订单截止
描述:债券订单截止。在为CV创建初始绑定列表时,忽略与Bo下方的BO键。即使某些键订单下降到截止值,债券清单也不会在变量的寿命期间更改。
p
类型: 整数
默认值:6
GUI名称: 指数P.
描述:指数值P用于计算该CV的P-rm.
rmax
类型: 漂浮
单元:
GUI名称: r max
描述:用于计算CV的MAX键距离参数RMAX。它应该接近相应键的过渡状态距离。
rmin
类型: 漂浮
单元:
GUI名称: r min.
描述:MIN键距离参数RMIN用于计算CV。它应该接近相应键的均衡距离。
Frequency
类型: 整数
描述:在步骤中添加新偏置峰的频率。 [StartStep]如果满足以下条件:当前的CV值小于0.9(以避免在转换状态下创建障碍),则每个[频率]偏差],步数小于或等于[stopstep]。
StartStep
类型: 整数
描述:如果指定了此键,则在此步骤将存放第一个偏差。否则,在等于频率参数的步骤编号处添加第一偏置峰值。偏差永远不会在步骤0存放。
StopStep
类型: 整数
描述:在指定的步骤后,不会存放偏差。在发生反应事件之前,将继续施加已经存放的偏差。之后没有开始新的CVHD。默认情况下,CVHD在MD计算的整个持续时间内运行。
WaitSteps
类型: 整数
描述:如果CV值变为等于1并且仍然在该值处为这几个步骤,则考虑发生反应事件。在此之后,将重置集合变量,并将删除偏差。

在CVHD计算过程中,除其他MD属性外,以下变量将保存到RKF文件的MDHistory部分:

  • 百分点 - 在Hartree的当前MD步骤中的偏置能量值。
  • MaxBiasenergy - 自上次采样步骤以来的最大偏见。
  • Boostfactor. - 给定MD步骤的升压因子。升压因子在每个MD步骤中计算 \(boost = e ^ {e_ {bias} / kt} \),其中T是MD集合温度。
  • maxboostfactor. - 自上次采样步骤以来的最大BoostFactor值。
  • 超时 - 在FemtoSeconds中提升MD时间,这是从当前升压因子和MD时间步骤计算的超时步骤的总和 \(\ delta t_ {boost} = boost * \ delta t \)。在HyperDynamics中,超时值与由相应的集合变量升级的过程的速率直接相关。

温度副本交换

可以使用复制品交换分子动力学(REMD)方法加速罕见事件的采样,也称为并联回火。 该方法并行运行模拟福彩3d字迷的多个副本(副本),每个副本福彩3d字迷都在不同的集合中。 在温度REMD的情况下,这些集合都是NVT或NPT,每个都在不同的温度下。 定期上,在邻近的集合中尝试蒙特卡罗互换。 如果副本A的当前配置在副本B的集合中具有足够的Boltzmann概率(反之亦然),则两种配置将被交换。 这导致高能量配置迁移到高温副本中,而低能量配置最终最终在最冷的合奏中。 这有助于在高温整合中的能量屏障交叉,同时保持最冷的复制品在给定的感兴趣的温度下。 因为每个副本总是对一个无偏的集合进行采样,所以可以使用标准MD分析方法计算任何特殊的属性,而无需特殊准备。

使用replicaExchange块控制该方法:

MolecularDynamics
ReplicaExchange
类型: 堵塞
描述:该块用于(温度)副本Exchange MD(并行回火)模拟。
AllowWrongResults
类型: BOOL.
默认值:
描述:当已知组合时,允许将副本交换与其他功能相结合,以产生物理错误的结果。
EWMALength
类型: 整数
默认值:10
描述:用于平滑交换概率的指数加权移动平均线的长度。该值等于EWMA混合因子的倒数。
SwapFrequency
类型: 整数
默认值:100
描述:尝试每n步骤交换。
TemperatureFactors
类型: 浮动名单
描述:这是两个连续复制品的温度的比率。第一值设置相对于第一副本的第二副本的温度,第二值将第三副本的温度与第二值设置为相对于第二个值等。如果值少于NREPLICAS,则使用的最高温度仪的最后值用于所有剩余的副本。
Temperatures
类型: 浮动名单
描述:除了第一个外,所有副本的温度清单。这与温度素质相互排斥。恰好在越来越多的顺序中需要指定NREPLICAS-1温度值。第一复制品的温度由[恒温器%温度]给出。
nReplicas
类型: 整数
默认值:1
GUI名称: 复制品数量
描述:并行运行的副本数量。

这 number of replicas set by nReplicas must never exceed the total number of processors used for the simulation. If possible, the total number of processors should be an integer multiple of nReplicas to ensure good load balancing.

这 temperature of the base (coldest) replica is determined by the 恒温器 input block, just like in an ordinary MD simulation. There are two ways to set the temperatures of the remaining replicas, either using Temperatures 或者 TemperatureFactors. 后者通常更方便,因为它使得易于设置温度的最佳几何进展。 In the simplest case, it is enough to supply just a single value in TemperatureFactors, setting the common ratio of temperatures of any two adjacent replicas.

SwapFrequency 应尽可能低,以实现最高效率。 此参数的值并不重要,因为它不会影响结果的有效性。 但是,将其设置得太高会通过缺少一些交换机会来降低整体加速度。 相反,使用太低的值会增加通信开销,并导致相邻副本之间的倍增次数。 Ideally, SwapFrequency should be comparable to the correlation time of the system to ensure that individual exchange attempts are uncorrelated.

每个副本的轨迹写入单独的RKF文件: AMS.RKF. 对于基础副本和 replicax.rkf. 对于其他复制品。 人们可以在GUI中轻松切换这些文件 文件→相关文件. 除了在任何MD轨迹中存在的数据外,这些文件还包含额外的部分 replicaExchangehistory. 和 the following data items written every SwapFrequency steps:

  • Avgswappiability. – Average swap acceptance for each pair of replicas, smoothed using an exponentially weighted moving average with a mixing factor equal to the inverse of EWMALength.
  • {min,max,alc,stddev} overlyenergy – Statistics of the potential energy for each ensemble over the last SwapFrequency steps.
  • SysteminenseMble I. - 识别当前在Ensemble(副本)中运行的福彩3d字迷(连续轨迹) i.
  • EnsembleofSystem I. - 反向映射 SystemInenseMble.,给出福彩3d字迷编号的当前副本编号 i runs.
  • 温度福彩3d字迷I. - 相当于 EnsembleOfSystem. 使用温度而不是整数号码来识别集合。

这 se data items can be plotted using the MD Replica Exchange menu in AMSmovie. 例如,绘图 温度福彩3d字迷 或者 EnsembleOfSystem. 可用于可视化每个福彩3d字迷的迁移通过集合的空间,其中每个曲线表示一个连续的轨迹。 绘制潜在的能源统计或平均接受促进了调整复制品的数量及其温度,以实现有效的加速度。 副本交换方法只能在相邻集合的势能分布具有足够重叠时起作用。 通过比较可以很容易地看到这一点 maxpotientialenergy 合奏 iminpotentialenergy 合奏 i+1. 最佳重叠程度使得这导致约20%的交换尝试被接受。 可以通过绘图监测互换的接受 Avgswappiability. 和 the corresponding TemperatureFactors can then be adjusted to keep it near the optimal value.

债券提升方法

这里实现的键合升压方法 [3]。在该方法中,计算与利息反应相关的原子之间的距离以确定反应物分子的取向。如果识别出合适的初始配置,则将额外的约束能量(可能由多个术语组成)添加到旨在以预定速率伸展或压缩粘合的福彩3d字迷,使得这种额外的能量可以帮助实现能量穿过反应屏障。克制能量的单个项取决于约束类型及其参数,参见 克制定义 有关详细信息。如果发现了多个合适的配置,则使用具有最小距离和的距离之和来创建约束。

也可以看看

吉伊 教程 关于债券提升方法。

MolecularDynamics
BondBoost
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
描述:强制反应(债券增压)定义。可以指定多个键债额块,其将独立处理。
Chain
类型: 堵塞
描述:一链原子的规格。当检测到链条时,将激活距离限制。如果对该链条的任何限制都处于活动状态,则不会检测到其他这种类型的链。
AtomNames
类型: 细绳
描述:指定链的原子名称。原子名称可以选择后跟'@'和一个区域名称,在这种情况下,只有来自给定区域的这种类型的原子将匹配。一个领先的'@'后跟一个数字表示链条中的这个位置必须由前面的原子占据在链中指定位置的原子。例如“o h n c@1“表示五个原子链中的最后一个原子必须是第一个氧气,从而限定4元环。这是定义环的唯一方法,因为不会检测到隐式环。例如,“O H N C O”不包括环。
MaxDistances
类型: 浮动名单
单元:
描述:链中每对原子的最大距离。距离的数量必须小于atomnames的数量。
MinDistances
类型: 浮动名单
单元:
描述:链中每对原子的最小距离。距离的数量必须小于atomnames的数量。
DistanceRestraint
类型: 细绳
再次发生的: 真的
描述:指定两个原子指数,然后在Angstrom中,FORCONSTANT(在A.U.中)以及,可选地,配置文件类型和F(INF)(在A.U.中)。这种约束将尝试在给定值保持两个指定原子之间的距离。对于定期福彩3d字迷,此克制遵循最小图像约定。每个索引指示atomnames密钥中的相应原子的位置。目前认可的克制配置文件类型:谐波(默认),双曲线,ERF。
NSteps
类型: 整数
GUI名称: 提升寿命
描述:限制的步数将保持活动直到删除。参与一个反应的原子不可用于给定的步骤数。
NumInstances
类型: 整数
默认值:1
GUI名称: 实例数量
描述:同时发生这种类型的反应数。

例如:

MolecularDynamics
   BondBoost
      NSteps 10000
      Chain
         AtomNames     N.1   C.t    O     H     @1
         MinDistances     3.0   1.2   1.5   0.8
         MaxDistances     3.8   3.0   2.5   1.5
      End
#     Restraints         i  j   R_0    FC
      DistanceRestraint  1  2   1.5   0.05   Hyperbolic   0.7
      DistanceRestraint  2  3   3.5   0.03   Hyperbolic   0.5
      DistanceRestraint  3  4   1.0   0.03   Hyperbolic   0.5
   End
End

AtomNames, MinDistances, and MaxDistances keys constitute the atom chain definitions for the initial configuration. Thus, the example above defines a chain of atoms N.1-C.t-O-H-N.1 with R(N.1-C) in the (3.0,3.8) range, R(C.t-O) in the (1.2,3.0) range, etc.. In this example, the last atoms in the chain is required to be the same as the fist one, thus defining a ring. The specified restraints will push pairs of atoms C-N and O-H close together, which will hopefully let them form a bond, and pull atoms C.t and O away from each other, thus breaking the C-O bond. The restraint type is set to Hyperbolic to avoid very large forces that would otherwise result from a harmonic potential at a large deviation.

笔记

When detecting coordinates, the program uses the full atom name and not just the element name. An atom name consists of the element name optionally followed by a period and a suffix, just like N.1C.t in the example above. Using extended names for some atoms one may allow only a subset of bonds to be boosted.

非均衡MD(NEMD)

用于导热性的T-NEMD:热交换

使用非平衡分子动力学(NEMD)研究导热率的不同方法。这些方法的一个共同特征是它们要求福彩3d字迷分成三个或更多区域,每个区域都有其自己的恒温器和其他性能。一种方法使用两个不同的恒温器保持给定温度的热源和散热区的温度,并测量传递的热量。除了标准恒温器之外,这些方法不需要任何特殊特征,以及每单位时间计算恒温器积累的热量的可能性。累积的恒温器能量在AMS.RKF文件的MDHISTORY部分中提供,在名为“XXXSSTAT”的变量中,其中XXXX是Thermo-/ Barostat的4字母缩写(Berendset ThermoTat的'Bert','NHCT' “对于NHC恒温器,MTK Barostat的”NHTB“等)和'#'是Thermo-/ Barostat的1位指数。

在其他方法中,热流是恒定的,测量诱导温度梯度。该方法在三种变体中在AMS中实现:简单的热交换,十六进制 [1] 和ehex. [2]。在简单的热交换方法中,原子速度被对应于沉积在热源的热量(或从散热器中取出)的因子进行缩放(或向下),而不注意节约完全动量的节约热源(或水槽)。在十六进制方法中,速度以这样的方式进行缩放,即总动力是节省的。然而,这引入了总能量的小但可测量的漂移。 EHEX算法通过添加三阶时间积分校正来改进十六进制以去除漂移。

该方法由分子动力学块的热辐射亚块控制:

MolecularDynamics
HeatExchange
类型: 堵塞
再次发生的: 真的
GUI名称: 热交换
描述:用于热交换非平衡MD(T-NEMD)的输入。
HeatingRate
类型: 漂浮
单元: Hartree / FS.
描述:能量被添加到源中并从水槽移除的速率。加热速率为1 Hartree / FS等于大约0.00436瓦的电力通过福彩3d字迷转移。
Method
类型: 多项选择
默认值: 简单的
选项: [简单,十六进制,ehex]
描述:使用热交换方法。简单:无论区域的质心(COM)的中心(推荐用于固体),修改了源区和水槽区域的原子的动能。六角:这些区域的原子的动能被修改,保持相应的COM常数。 EHEX:一个增强版的十六进制,节省了总能量(推荐用于气体和液体)。
Sink
类型: 堵塞
描述:定义散热器区域(将移除热量)。
AtomList
类型: 整数列表
GUI名称: 水槽区域
描述:作为水槽的一部分的原子。如果存在[框]块或[区域]键,则忽略此键。
Box
类型: 堵塞
描述:模拟盒的一部分(分数小区坐标)定义散热器。如果指定了此块,则默认情况下,使用三个维度中的每一个中的整个框,这通常不会有很大的意义。通常,您希望沿着其中一个轴设置界限。
Amax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第一轴的上限坐标。
Amin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第一轴的下限的坐标。
Bmax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第二轴的上限坐标。
Bmin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第二轴的下限的坐标。
Cmax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第三轴的上限坐标。
Cmin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第三轴的下限坐标。
Region
类型: 细绳
GUI名称: 水槽区域
描述:沉没的地区。如果存在[框]块,则忽略此键。
Source
类型: 堵塞
描述:定义热源区域(将添加热量)。
AtomList
类型: 整数列表
GUI名称: 源区
描述:是源的一部分的原子。如果存在[框]块或[区域]键,则忽略此键。
Box
类型: 堵塞
描述:定义热源的仿真盒(在分数小区坐标中)的一部分。如果指定了此块,则默认情况下,使用三个维度中的每一个中的整个框,这通常不会有很大的意义。通常,您希望沿着其中一个轴设置界限。此块与FollowAtom / Lastatom设置相互排斥。
Amax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第一轴的上限坐标。
Amin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第一轴的下限的坐标。
Bmax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第二轴的上限坐标。
Bmin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第二轴的下限的坐标。
Cmax
类型: 漂浮
默认值:1.0
描述:沿第三轴的上限坐标。
Cmin
类型: 漂浮
默认值:0.0
描述:沿第三轴的下限坐标。
Region
类型: 细绳
GUI名称: 源区
描述:是源的区域。如果存在[框]块,则忽略此键。
StartStep
类型: 整数
默认值:0
描述:热交换将开始的MD步骤的索引。
StopStep
类型: 整数
描述:热交换将停止的MD步骤的指数。

选择适合的HeatingRate的值时,因为当所有的散热器的动能已经耗尽一个过大的值可能导致热源的热解或异常终止应该小心。最佳值取决于福彩3d字迷的大小,其导热性和期望的温度梯度值。导热系数 k 可以通过除去热流速率来计算 W 通过温度梯度 毕业(T) 并通过流动横截面区域 S: \(k = w /(s \ cdot grad(t))\) 。 看看 轨迹抽样 上文关于如何获得温度曲线的部分 毕业(T) can be computed.

参考

[1]T. Ikeshoji和B. Hafskjold, 液体和液体气体界面中导热的非平衡分子动力学计算 分子物理81,251-261(1994)
[2]P.Irnsberger,D. Frenkel和C. Dellago, 具有优质节能特性的热交换算法的增强版本 中国化学物理学杂志143,124104(2015)
[3]A. Vashisth,C. Ashraf,W.张,C.E.Bakis,以及A.C.T. van duin, 加速Reaxff模拟,用于描述聚合物的反应交联, J. Phy。化学。 A,122,6633-6642(2018)