刘建川・GROMACS 实战 | 全元素Lennard-Jones参数速查表

一、参数单位与使用说明

下表给出的是同种元素原子对的 LJ 作用参数，使用前需完成单位换算，适配 GROMACS 默认单位制：

• cutoff、sigma的默认单位为埃（Angstroms），转换为 GROMACS 标准单位 nm 时，需将数值除以 10；
• epsilon的默认单位为电子伏特（eV），转换为 GROMACS 标准单位 kJ/mol 时，需将数值乘以 96.485。

不同元素间的交叉作用参数，可通过 Lorentz-Berthelot 组合规则计算得到，符合多数主流力场的参数组合逻辑。

二、全元素同原子对 LJ 参数汇总

参数共包含四列，依次为元素1、元素2、作用截断距离、势阱深度、平衡距离参数：

#Species_i  Species_j    cutoff         epsilon        sigma
H           H            2.2094300      4.4778900      0.5523570
He          He           1.9956100      0.0009421      0.4989030
Li          Li           9.1228000      1.0496900      2.2807000
Be          Be           6.8421000      0.5729420      1.7105300
B           B            6.0581100      2.9670300      1.5145300
C           C            5.4166600      6.3695300      1.3541700
N           N            5.0603000      9.7537900      1.2650800
O           O            4.7039500      5.1264700      1.1759900
F           F            4.0625000      1.6059200      1.0156200
Ne          Ne           4.1337700      0.0036471      1.0334400
Na          Na           11.8311000     0.7367450      2.9577800
Mg          Mg           10.0493000     0.0785788      2.5123300
Al          Al           8.6239000      2.7006700      2.1559700
Si          Si           7.9111800      3.1743100      1.9778000
P           P            7.6260900      5.0305000      1.9065200
S           S            7.4835500      4.3692700      1.8708900
Cl          Cl           7.2697300      4.4832800      1.8174300
Ar          Ar           7.5548200      0.0123529      1.8887100
K           K            14.4682000     0.5517990      3.6170500
Ca          Ca           12.5439000     0.1326790      3.1359600
Sc          Sc           12.1162000     1.6508000      3.0290600
Ti          Ti           11.4035000     1.1802700      2.8508800
V           V            10.9046000     2.7524900      2.7261500
Cr          Cr           9.9067900      1.5367900      2.4767000
Mn          Mn           9.9067900      0.5998880      2.4767000
Fe          Fe           9.4078900      1.1844200      2.3519700
Co          Co           8.9802600      1.2776900      2.2450600
Ni          Ni           8.8377200      2.0757200      2.2094300
Cu          Cu           9.4078900      2.0446300      2.3519700
Zn          Zn           8.6951700      0.1915460      2.1737900
Ga          Ga           8.6951700      1.0642000      2.1737900
Ge          Ge           8.5526300      2.7017100      2.1381600
As          As           8.4813600      3.9599000      2.1203400
Se          Se           8.5526300      3.3867700      2.1381600
Br          Br           8.5526300      1.9706300      2.1381600
Kr          Kr           8.2675400      0.0173276      2.0668900
Rb          Rb           15.6798000     0.4682650      3.9199500
Sr          Sr           13.8980000     0.1339230      3.4745100
Y           Y            13.5417000     2.7597500      3.3854200
Zr          Zr           12.4726000     3.0520100      3.1181500
Nb          Nb           11.6886000     5.2782000      2.9221500
Mo          Mo           10.9759000     4.4749900      2.7439700
Tc          Tc           10.4770000     3.3815900      2.6192400
Ru          Ru           10.4057000     1.9617200      2.6014200
Rh          Rh           10.1206000     2.4058200      2.5301500
Pd          Pd           9.9067900      1.3709700      2.4767000
Ag          Ag           10.3344000     1.6497600      2.5836100
Cd          Cd           10.2632000     0.0377447      2.5657900
In          In           10.1206000     0.8113140      2.5301500
Sn          Sn           9.9067900      1.9005700      2.4767000
Sb          Sb           9.9067900      3.0882800      2.4767000
Te          Te           9.8355200      2.6312300      2.4588800
I           I            9.9067900      1.5393800      2.4767000
Xe          Xe           9.9780700      0.0238880      2.4945200
Cs          Cs           17.3903000     0.4166420      4.3475900
Ba          Ba           15.3235000     1.9000000      3.8308600
La          La           14.7533000     2.4996100      3.6883200
Ce          Ce           14.5395000     2.5700800      3.6348700
Pr          Pr           14.4682000     1.2994600      3.6170500
Nd          Nd           14.3257000     0.8196050      3.5814100
Pm          Pm           14.1831000     3.2413400      3.5457800
Sm          Sm           14.1118000     0.5211220      3.5279600
Eu          Eu           14.1118000     0.4299180      3.5279600
Gd          Gd           13.9693000     2.0995600      3.4923200
Tb          Tb           13.8267000     1.3999900      3.4566900
Dy          Dy           13.6842000     0.6900550      3.4210500
Ho          Ho           13.6842000     0.6900550      3.4210500
Er          Er           13.4704000     0.7387660      3.3676000
Tm          Tm           13.5417000     0.5211220      3.3854200
Yb          Yb           13.3278000     0.1303990      3.3319600
Lu          Lu           13.3278000     1.4331500      3.3319600
Hf          Hf           12.4726000     3.3608600      3.1181500
Ta          Ta           12.1162000     4.0034300      3.0290600
W           W            11.5460000     6.8638900      2.8865100
Re          Re           10.7621000     4.4387100      2.6905100
Os          Os           10.2632000     4.2625300      2.5657900
Ir          Ir           10.0493000     3.7028700      2.5123300
Pt          Pt           9.6929800      3.1401000      2.4232400
Au          Au           9.6929800      2.3058000      2.4232400
Hg          Hg           9.4078900      0.0454140      2.3519700
Tl          Tl           10.3344000     0.5770870      2.5836100
Pb          Pb           10.4057000     0.8589880      2.6014200
Bi          Bi           10.5482000     2.0798700      2.6370600
Po          Po           9.9780700      1.8995300      2.4945200
At          At           10.6908000     1.3854420      2.6727000
Rn          Rn           10.6908000     0.0214992      2.6727000
Fr          Fr           18.5307000     0.3749778      4.6326700
Ra          Ra           15.7511000     1.7100000      3.9377700
Ac          Ac           15.3235000     2.2496490      3.8308600
Th          Th           14.6820000     2.3130720      3.6705000
Pa          Pa           14.2544000     1.1695140      3.5635900
U           U            13.9693000     0.7376445      3.4923200
Np          Np           13.5417000     2.9172060      3.3854200
Pu          Pu           13.3278000     0.4690098      3.3319600
Am          Am           12.8289000     0.3869262      3.2072400
Cm          Cm           12.0450000     1.8896040      3.0112400
Bk          Bk           11.9737000     1.2599910      2.9934200
Cf          Cf           11.9737000     0.6210495      2.9934200
Es          Es           11.7599000     0.6210495      2.9399700
Fm          Fm           11.9024000     0.6648894      2.9756000
Md          Md           12.3300000     0.4690098      3.0825100
No          No           12.5439000     0.1173591      3.1359600
Lr          Lr           11.4748000     1.2898350      2.8686900
Rf          Rf           11.1897000     3.0247740      2.7974200
Db          Db           10.6195000     3.6030870      2.6548800
Sg          Sg           10.1919000     6.1775010      2.5479700
Bh          Bh           10.0493000     3.9948390      2.5123300
Hs          Hs           9.5504300      3.8362770      2.3876100
Mt          Mt           9.1940700      3.3325830      2.2985200
Ds          Ds           9.1228000      2.8260900      2.2807000
Rg          Rg           8.6239000      2.0752200      2.1559700
Cn          Cn           8.6951700      0.0408726      2.1737900
Nh          Nh           9.6929800      0.5193783      2.4232400
Fl          Fl           10.1919000     0.7730892      2.5479700
Mc          Mc           11.5460000     1.8718830      2.8865100
Lv          Lv           12.4726000     1.7095770      3.1181500
Ts          Ts           11.7599000     1.2468978      2.9399700
Og          Og           11.1897000     0.0193493      2.7974200

参数引用说明

若在研究工作中使用以上参数，请引用对应文献： Elliott RS. Efficient ’universal’ shifted Lennard-Jones model for all KIM API supported species developed by Elliott and Akerson (2015) v003. OpenKIM; 2018

将换算后的参数写入对应力场的非键参数配置或分子拓扑文件中，即可为特殊重元素体系补充完整的范德华相互作用，保障模拟计算的正常推进。