差别

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--- adf:dftbmdexample [2018/12/13 14:30] – [使用DFTB-MD模拟银表面甲醇分子吸附的动力学过程] liu.jun
+++ adf:dftbmdexample [2020/11/25 11:24] – [参数设置] liu.jun
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 点击ADFinput右上角的🔍符号，输入silver，搜索软件自带的Ag晶体。
-{{ :adf:dftbmd01.png?700 }}
+{{ :adf:2020dftmd01.png?650 }}
-点击ADFinput窗口底部的四边形按钮（该按钮用于切割表面），作为演示，我们设置切面米勒指数为111，厚度为2层。切出这个表面之后，体系的周期性变成了二维，原子沿着xy平面无限延伸，z方向上下为半无限大的真空，因此Main面板中Periodicity自动变为Slab（Bulk为三维周期性，Chain为一维周期性）。
+转为常用单胞：
+{{ :adf:2020dftmd02.png?650 }}
-现在这个二维单胞里面，有2个原子。我们希望做一个大一些大超胞，例如4*4:点击ADFinput窗口底部大❄️状按钮 → Generate Super Cell → 对角线上两个数字修改为4（BAND也支持非整数超胞，点击Preset即可选择）。
+点击AMSinput窗口底部的四边形按钮（该按钮用于切割表面），作为演示，我们设置切面米勒指数为111，厚度为2层。切出这个表面之后，体系的周期性变成了二维，原子沿着xy平面无限延伸，**z方向上下为半无限大的真空**，因此Main面板中Periodicity自动变为Slab（Bulk为三维周期性，Chain为一维周期性）。
-{{ :adf:dftbmd02.png?230 }}
+{{ :adf:2020dftmd03.png?650 }}
+我们希望做一个大一些大超胞，例如2*2:点击ADFinput窗口底部大❄️状按钮 → Generate Super Cell → 对角线上两个数字修改为2（BAND也支持非整数超胞，点击Preset即可选择）。这样就得到一个单胞包含32个银原子的二位无限大银薄膜。在表面画一个甲醇分子。
-这样就得到一个单胞包含32个银原子的二位无限大银薄膜。在表面画一个甲醇分子，并将模块从BAND切换到DFTB。
+{{ :adf:2020dftmd04.png?650 }}
 =====参数设置=====
 如下图：
-{{ :adf:dftbmd03.png?700 }}
+{{ :adf:2020dftmd05.png?650 }}
-点击Task：Molecular Dynamics后面的省略号图标，可以对分子动力学进行详细设置，例如：设置模拟3000步，步长为0.25fs，每个30步保存一次原子轨迹，这里我们设置NVT系综，因此可以设定温度，体系的初始温度设为300K：
+说明：
+  * 精度方面，DFTB3 > SCCDFTB > DFTB
+  * 对分子晶体而言，K-space可以选择Normal即可，与选择Good区别不大，对半导体等晶体结构选择Good、Very Good更好。
+  * 如果是分子晶体优化，出现ERROR: PeriodicDFTBModule: error with occful的报错，可以考虑降低k点个数，改为basic
+  * Parameter Director选择DFTB参数。会自动根据体系元素、Method，列出所有可选参数，用户需要自行测试哪个参数对自己的体系而言，精度更高（点击下拉窗口后面的?按钮，可以显示该参数的详细介绍）
+  * 分子晶体可以使用色散修正，例如D3-BJ，但这会让结构收敛变得更困难。不存在分子间相互作用的体系，不需要使用色散修正。有的参数、方法不支持色散修正
-{{ :adf:dftbmd04.png?700 }}
+点击Task：Molecular Dynamics后面的 > 图标，可以对分子动力学进行详细设置，例如：设置模拟30000步，步长为0.25fs，每个10步保存一次原子轨迹:
-然后点击Thermostat后面的省略号图标，可以设置NVT系综的详细参数。如果我们选择NPT系综，则可以点击Barostat后面的省略号，设置压强等信息。这里我们使用NVT系综，可以选择控温算法Berendsen，允许体系随机高温震荡1fs，这里随机震荡主要是增大体系的初始随机性。也可以设置的更长一些，例如10fs。
+{{ :adf:2020dftmd06.png?650 }}
-{{ :adf:dftbmd05.png?700 }}
+点击Thermostat后面的 > 按钮，设置NVT系综（点击Barostat，则设置系综关于压强的部分，适用于NPT系综）：
+{{ :adf:2020dftmd07.png?650 }}
+其中Thermostat是实现NVT系综的算法，可以选择NHC。
-如果我们希望模拟过程中，温度有所变化，有升温、保温、降温的过程，则可以通过点击上图中的➕来实现：
+如果要实现温度变化：
-{{ :adf:dftbmd06.png?700 }}
+{{ :adf:2020dftmd08.png?350 }}
-上图表示，0-1000步时，温度从300K逐渐升温到700K，接下来2000步，保温在700K，再接下来2000步，从700K降温到300K，如果总步数大于上述步数之和，则后面的steps都维持在300K。用户可以根据需要，灵活设定。
+**恒温：**温度如果只设置了一个，则不需要设置Duration(s)，整个模拟过程都是该温度
-本例中，只是使用最简单的恒温300K。
+**变温：**如果需要改变温度，则如上图所示设置多个温度即可，配合Duration(s)的设置，可以实现控温。例如图中所示表示：起始温度298K，在随后的5000步中逐渐升温到348K，然后第5001步从348K经历25000步，回到298K，此时总共已经经历了5000+25000=30000步，然后直到结束都是298K。
-保存并提交任务。
+**包含保温过程：**总之，Duration(s)的数字个数比温度的数字个数少1个。如果有保温过程，可以设置如下：温度设置为298 4000 4000 298，Durations设置为5000 30000 5000，表示298~4000升温过程经历5000步，4000K保温30000步，然后4000~298降温过程经历5000步，最后保持在298K直到结束。
 =====结果查看=====
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 SCM LOGO → Movie，点击窗口底部的播放按钮，可以看到原子的运动轨迹：
-{{ :adf:dftbmd07.png?700 }}
+{{ :adf:2020dftmd09.png?350 }}
+如果不是表面体系吸附，而是纯粹的分子混合物体系，则Movie中的MD Properties选项会多很多，包括Molecules可以显示分子数量变化曲线：
+{{ :adf:2020adf-dftmd04.png?600 }}
+Movie - MD properties - Reaction Event Detection，可以分析单步反应（基元反应）：
+{{ :adf:2020adf-dftmd05.png?450 }}
+  * Start at Timestep，从多少步开始分析
+  * Process steps，分析接下来的多少步
+  * Recrossing Filter，该数值设置为保存轨迹频率的10倍，例如这里设置为100
+之后点击Process，处理完毕之后，点击Browse即可在网页中看到分析信息：
+  * 首页是排名前五的“反应物”、产物，以及发生次数最多的前五个反应
+  * 分子结构都可以点击而得到该分子的“来源”（参与过的基元反应的反应物有哪些）与“去向”（参与过的基元反应的产物有哪些）
+  * 右上角有其他汇总信息，例如所有反应、所以物种、时间线（每种物质首次出现的时间线）等等

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