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GROMCS外部电场的使用以及升温退火的设置

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如何添加外部电场

GROMACS目前能支持的外部电场有静电场、交流电场、脉冲电场这三种类型的电场,还不支持使用磁场(对于非磁性体系,对磁场相应是非常微弱的,所以一般以电场来代替电磁波)。


静电场的添加

在数据产出的mdp文件中添加如下关键字即可:


E-x = 1  10  0

其中的x代表在x方向加一个电场;第一个数字为余弦的数目, 因为只实现了单个余弦项(频率为0), 所以输入1即可;第二个数字为电场强度10 V/nm;第三个数字为任意数字。

 

交流电场(余弦电场)的添加

在数据产出的mdp文件中添加如下关键字即可:



E-x = 1  10  0E-xt = 1  100   0

E-xt中, 第一个数字也是余弦项的数目, 后面跟着每个余弦项的频率omega和相位phi, 但源码中没有使用phi, 所以只有设定的omega有意义, phi可以随意给个数字;上诉为设置强度为10 V/nm, 频率为100 ps-1(即100 THz)的余弦电场。

 

高斯脉冲电场的添加:

在数据产出的mdp文件中添加如下关键字即可:



E-x = 1   10   0E-xt = 3   100   0   0.1   0   0.01    0

高斯脉冲的数学表达式为:

 

E-xt的第一个参数必须为3, 且后面跟着6个数字, 分别是omega 任意数字 t0 任意数字 sigma 任意数字。上诉设置强度为10 V/nm, 频率为100 ps-1(即100 THz), 脉冲中心0.1 ps, 方差0.01 ps的高斯脉冲电场。

当在mdrun运行这一步时,可以指定选项-field, 和指定一个.xvg文件, 里面记录每一步电场的大小, 默认名字为field.xvg。可以用个文件查看所加的电场是否是正确的。


如何添加升温或者退火的设置

在数据产出的mdp文件中添加如下关键字即可:





annealing               = singleannealing-npoints       =  4annealing-time          = 0  2000  3000  4000annealing-temp          = 298  360  360  298

annealing为退火的设定:no 不做退火;ingle单次退火,若模拟的总时间比单次退火最后的时间(annealing-time)长,则后面的时间会一直保持这个温度模拟;periodic每次达到退火点时候又会从最初的退火点温度从新开始,反复周期性的循环直到模拟时间结束。

annealing-npoints退火点的数目,annealing-time设了几个时间点,annealing-npoints就是其个数。

annealing-time、annealing-temp退火时间和退火温度,必须一一对应。上述设置为0到2000ps时候温度从298k线性升温到360k,然后2000ps到3000ps时候温度保持360k不变,3000ps到4000ps温度又从360k下降到298k。annealing-time最后的时间必须小于等于模拟的总时间。



来源:模拟之家
电场GROMACS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-07
最近编辑:1月前
刘十三613
博士 分子动力学、GROMACS
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