刘建川・GROMACS 实战课(专题六)-虚拟墙(基底)的实现

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本课适合哪些人学习:

这套课程适合已经具备一定 GROMACS 基础,希望进一步处理受限空间、固体基底、界面体系、纳米通道或墙面约束体系的硕士、博士及科研人员。

正在研究液体/溶液—固体界面,希望在 GROMACS 中建立虚拟基底的人

需要构建上下两面墙、纳米限域、狭缝体系的 GROMACS 用户

不想显式搭建大量固体原子,希望通过 wall 势函数实现基底效果的人

经常看到 nwall、wall_type、wall-density、wall-atomtype 等参数,但不知道具体怎么配置的人

不清楚虚拟墙体系中 PBC、Ewald、压力耦合应该如何设置的人

希望模拟水、离子、分子、聚合物等在固体表面附近行为的科研人员

已经有常规溶液体系,希望进一步扩展到表面吸附、界面行为和限域体系模拟的人


你会得到什么:

1|真正理解 GROMACS 虚拟墙怎么设置

课程会结合实际 MDP 参数,讲清楚一面墙和两面墙如何设置、9-3 类型墙势如何使用、wall-density 的意义、wall-r-linpot 的作用,以及 Ewald 与虚拟墙如何配合。

一面墙和两面墙的配置逻辑

9-3 Wall 势函数的使用方法

wall-density、wall-r-linpot、wall-ewald-zfac 等关键参数

wall0 / wall1 能量组的含义与使用

2|掌握虚拟墙体系的 PBC 与压力耦合

虚拟墙体系不能完全照搬普通三维周期体系。课程会结合 pbc = xy、ewald_geometry = 3dc 以及 semiisotropic 压力耦合,讲清楚边界条件与压强设置,帮助避免“墙参数写对了,但体系边界条件却设置错了”的问题。

3|学会给虚拟基底定义实际相互作用参数

虚拟墙不是简单写一个 nwall = 2 就结束,还需要在拓扑中定义墙对应的原子类型和势参数。课程以 SiO₂ 基底为例,演示如何在 TOP 文件中加入相应的 [ atomtypes ] 参数,让体系中的粒子真正与虚拟墙发生设定好的相互作用。

关键理解:虚拟墙的位置定义,和虚拟墙“是什么材料、怎么相互作用”,其实是两个不同层面的问题。

4|掌握从普通盒子到墙体系的实际转换

课程还会演示如何将已有体系改造成可运行的虚拟墙体系,包括:准备平衡后的模拟盒子、沿 Z 方向移动体系、为上下两面墙预留空间、重新调整盒子 Z 方向尺寸,并最终完成 grompp 与 mdrun 模拟。


课程介绍:

本套课堂围绕 GROMACS 虚拟墙功能设计的专题实战课程,基于 GROMACS 2026.3 以上版本进行实操演示。

课程围绕“如何在不显式构建大量固体原子的情况下,在 GROMACS 中实现虚拟基底或限域墙面”这一实际问题展开。

· ✓ GROMACS 虚拟墙基本原理

· ✓ nwall 参数设置

· ✓ 9-3 Wall 势函数

· ✓ wall-atomtype 设置

· ✓ wall-density 参数

· ✓ wall-r-linpot 设置

· ✓ wall-ewald-zfac 与 Ewald 设置

· ✓ pbc = xy 的边界条件

· ✓ semiisotropic 压力耦合

· ✓ TOP 文件中虚拟墙参数定义

· ✓ SiO₂ 虚拟基底案例

· ✓ 模拟盒子移动与尺寸调整

· ✓ GROMACS 完整模拟流程

这套课程的重点不是只告诉你“墙参数怎么写”,而是让你真正知道:虚拟基底如何定义、边界条件怎么配、拓扑参数怎么加,以及已有体系如何真正变成可运行的受限界面体系。


如果你的研究涉及固液界面、表面吸附、纳米限域、狭缝体系、基底效应,或液体/分子在固体表面的行为,这套课程非常适合作为 GROMACS 界面与限域体系模拟的专项入门。


课程相关图片:

  • 第1讲 刘建川・GROMACS 实战课-虚拟墙(基底)的实现-试听
  • 第2讲 刘建川・GROMACS 实战课-虚拟墙(基底)的实现-第1讲
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首次发布时间:2026-08-31
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