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超皮秒的作用与功效(cpmd)

  • 焦点
  • 2022-10-22
  • 80
  • 更新:2022-10-22 04:30:09

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请教一个cpmd中rdf的计算问题

我们平时最常用的研究方法是做单点能计算,结构优化、从头计算的分子动力学和电子结构相关性质的计算。一般我们的研究可以按照这样的过程来进行如果要研究一个体系的最优化构型问题可以首先进行结构弛豫优化,然后对优化后的结构进行性质计算或者单点能计算。如果要研究一个体系的热力学变化过程可以首先进行分子动力学过程模拟,然后在某个温度或压强下进行性质计算或者单点能计算。如果要研究一个体系的热力学结构变化可以首先在初始温度下进行NVT计算,然后进行分子动力学退火,然后在结束温度下进行性质计算研究。什么是单点能计算(singlepointenergy)?如何计算?跟其它软件类似,VASP具有单点能计算的功能。也就是说,对一个给定的固定不变的结构(包括原子、分子、表面或体材料)能够计算其总能,即静态计算功能。

药片上的CPMD是什么意思

Car-Parrinello Molecular Dynamics(简称CPMD)是一种第一原理分子动力学(ab initio molecular dynamics)方法,该方法利用了赝势、平面波基矢和密度泛函理论(DFT)对原子(分子)间作用力进行计算,

超皮秒的作用与功效(cpmd)  第1张

如何模拟溶液中分子的扩散

研究扩散现象,只能用分子动力学方法。如果只涉及扩散,分子动力学方法对这类问题已经是一个很成熟的方法。即使是大量分子也没有问题,因为扩散问题可以在经典力学范畴里解决,具体到分子动力学,就是力场方法:体系里每个原子都受到共价键、离子键、范德华力等等作用力,这些里通过直接通过原子的坐标、电荷和力场的一系列参数得到。知道了力,就可以求下一时刻的速度和位移,然后再求下一时刻的力。这样整个模拟过程就变成一个数值积分问题。因为只是经典力学,计算量对现在的电脑而言不算大,大量分子一样可以直接处理。

对于楼主指的“几何边界”,我想应该是像容器器壁一样的边界。模拟这个只用直接设一个边界,分子达到或者超越边界时反弹法相速度就行了,一般的软件里都应该有这样简单的功能的。

因为有“大量分子”,体系的分子数N实际上是确定的。又因为有边界,所以体系的体积V也确定。对于溶液,压强的影响一般是可以忽略的。对于扩散问题,等温条件下研究比较方便。所以最好用正则系综模拟这个过程。

但如果“还要考虑这些分子与另一些溶液中的分子因碰撞而产生结合的效果”,这个模拟就会变得相当困难。“碰撞而结合”可以作两种理解:以一种较弱的作用力结合(不是典型的化学键)或者就是发生化学反应。

如果是前者,就需要在使用的力场里补充描述让分子在碰撞时结合的作用力的参数。如果想在这一点上得到有意义的结果,必须精心地校准补充的参数——通过高精度的量子力学计算和与大量实验结果的对比已确认这些关键参数的有效性。完成了这一点,剩下的就和之前的力场方法一样模拟。整个工作都能在一般通用的力场,如Amber、MM系列、CHARMM、Tripos等等,和相应的软件里完成。

但如果是后者,考虑精确性,最好放弃经典的力场方法。量子力学地考虑分子间的相互作用才能比较准确地描述化学反应。这样的模拟里,原子(核)的速度、位置依然用经典力学的积分得到,但每步积分所用的力都由量子力学方法计算得到以替代力场方法里的经典力。这种方法相应的软件有CPMD、VASP等。

但这种方法的弱点也十分明显,就是算得慢。对较大的体系本身已经很困难,而要用每一步只有百分之几飞秒的方法算到溶液中的扩散这样的时间尺度(纳秒),从计算时间看,是极不推荐的。

剩下的只有一个折衷的办法——反应力场,就是仍然以经典力场为基本,但也能非常粗略地近似考虑量子力学意义上的作用。最著名也是最可靠的反应力场是A. Warshel等人开发的EVB。它用非常简单的价键波函数描述量子作用,这样也可以兼顾计算时间。EVB力场在同是Warshel等人开发的MOLARIS软件包里。

网络广告费用计算方式中,以下哪一种是按照点击付费?(4分)A CPCB CPTC CPMD CP

A. CPC 是按点击付费

B. CPT 是按时间付费

C. CPM 是按展示付费

D. CP ?选项是不是没有没有贴完整

所以选 A

material studio可以模拟某一化学反应过程吗

楼上所说的2种软件主要是用来模拟流体的传质传热的过程.化学反应只是其中可模拟的一类过程,而且仅仅是宏观过程——机理清楚的化学反应放大到宏观后的性质,对任何微观的过程——分子层次上的化学反应的本质无能为力. 在微观层面模拟分子的运动、化学键的断裂和生成需要运用分子动力学方法(Molecular Dynamics).它以第一原理的量子力学方法和基于分子力学等的半经验方法为基础,直接考察分子原子间的相互作用和它们的运动过程中的各种性质. 针对不同的体系,有不同的软件可以实现分子动力学的研究. 对材料或者表面的化学反应可以用Material Studio实现分子动力学模拟;对生物大分子的作用和反应,主要基于力场等分子力学方法研究它们之间的弱相互作用,Amber是最常用的软件;最常用的量子化学软件Gaussian中也提供了ADMP和BOMD两种基于量子力学的分子动力学方法. 研究化学反应最好的分子动力学软件我认为是CPMD(Car-Parrinello Molecular Dynamics).它以平面波形式处理波函数,同时利用了赝势,在保证可靠性的同时减少了计算量.通过它在量子层次上模拟化学反应取得了很多成果.同时它也兼顾了半经验和分子力学等各种水平的方法,能处理不同层次的体系也是它的优势.

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