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adf:kmczacros [2024/01/23 21:15] – [第四步：指定能量学模型—Cluster] liu.junadf:kmczacros [2024/01/25 21:40] (当前版本) – [动力学蒙特卡洛kMC模拟] liu.jun
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   * Ravipati, S., Savva, G. D., Christidi, I.-A., Guichard, R., Nielsen, J., Réocreux, R., and Stamatakis, M. (2022). “Coupling the Time-Warp algorithm with the Graph-Theoretical Kinetic Monte Carlo framework for distributed simulations of heterogeneous catalysts”. Computer Physics Communications, 270: 108148 [please cite if you are using the MPI Time- Warp algorithm implementation]   * Ravipati, S., Savva, G. D., Christidi, I.-A., Guichard, R., Nielsen, J., Réocreux, R., and Stamatakis, M. (2022). “Coupling the Time-Warp algorithm with the Graph-Theoretical Kinetic Monte Carlo framework for distributed simulations of heterogeneous catalysts”. Computer Physics Communications, 270: 108148 [please cite if you are using the MPI Time- Warp algorithm implementation]
  
-本教程中，我们将使用 Ziff-Gulari-Barshad 模型（改模型的介绍参考资料[[https://zacros.org/resources/tutorials/4-tutorial-1-ziff-gulari-barshad-model-in-zacros|1]]、[[https://www.scm.com/doc/pyzacros/examples/zgb.html|2]])。+本教程中，我们将使用 Ziff-Gulari-Barshad 模型（该模型的介绍参考资料[[https://zacros.org/resources/tutorials/4-tutorial-1-ziff-gulari-barshad-model-in-zacros|1]]、[[https://www.scm.com/doc/pyzacros/examples/zgb.html|2]])。
  
-本教程产生的作业文件：{{ :adf:zacros_tutorial.rar|下载并解压得到 *.kin 文件，在 Zacros 窗口 File → Open 可以打开该文件（注意路径中不要包含中文、空格）}}+本教程产生的作业文件：{{ :adf:zacros_tutorial.rar|下载并解压得到 *.kin 文件}}（注意参数与教程中略有差别，不同之处建议以教程为准），在 Zacros 窗口 File → Open 可以打开该文件（注意路径中不要包含中文、空格）
  
 +**用户需要安装 Zacros-post 包：联网状态下，SCM → Package → 选中 Zacros post 点击 Install 安装。**
 =====第一步：一般性参数设置===== =====第一步：一般性参数设置=====
-打开软件图形窗口：AMSJobs → SCM → Kinetics → 点击MKMcxx 改为 Zacros模块。+打开软件图形窗口：AMSJobs → SCM → Kinetics → 点击MKMcxx 改为 Zacros模块（以下称呼为 AMSdynamics 图形窗口）。
  
 在第一步中，我们将进行常规计算参数设置，位于图形窗口最右侧的面板，一般设置包括系统的条件，如温度和压力，也可以指定随机种子数，如果指定相同随机数，则多次运行也将产生相同的结果。 在第一步中，我们将进行常规计算参数设置，位于图形窗口最右侧的面板，一般设置包括系统的条件，如温度和压力，也可以指定随机种子数，如果指定相同随机数，则多次运行也将产生相同的结果。
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   * Gas energy、Cluster energy、Activation energy是指气体、Cluster相对于参考集的能量，例如本例中CO、O$_2$是参考集中的物质，因此他们的Gas energy为0.0，活化能与 DFT 计算活化能类似，不过只是过渡态与反应物的单点能之差，详细介绍参考：[[adf:dftenergyforzacros]]   * Gas energy、Cluster energy、Activation energy是指气体、Cluster相对于参考集的能量，例如本例中CO、O$_2$是参考集中的物质，因此他们的Gas energy为0.0，活化能与 DFT 计算活化能类似，不过只是过渡态与反应物的单点能之差，详细介绍参考：[[adf:dftenergyforzacros]]
  
-接下来，添加表面物种Surface species。默认情况下，总是有空的site，标记为 *。表面物种名称的末尾通常有 * 字符，表示物种的“齿”。表面物种命名遵循这个惯例的话，AMSdynamics 能正确处理“齿”数。+接下来，添加表面物种Surface species。默认情况下，总是有空的site，标记为 *。表面物种名称的末尾通常有 * 字符，表示物种的“齿”。表面物种命名遵循这个惯例的话，AMSdynamics 图形窗口能正确处理“齿”数。
  
 {{ :adf:generalsettings02.png?300 }} {{ :adf:generalsettings02.png?300 }}
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 晶格矢量可以具有自定义值，也可以根据需要，沿用 Preset 自带值。Repeats 可以在任何时候进行修改，所以使用 Preset 时没有必要去设定。如果使用的是完整的自定义晶格，则可以将其保持为1。 晶格矢量可以具有自定义值，也可以根据需要，沿用 Preset 自带值。Repeats 可以在任何时候进行修改，所以使用 Preset 时没有必要去设定。如果使用的是完整的自定义晶格，则可以将其保持为1。
  
-最后是关于位点 Site 的设置，Site types 和Sites 分别设定位点的标记符号，以及位点的分数坐标。例如：+最后是关于位点 Site 的设置，Site types 和Sites 分别设定位点的标记符号，以及位点的相对于单胞的分数坐标。例如：
  
 {{ :adf:generalsettings03.png?650 }} {{ :adf:generalsettings03.png?650 }}
  
 =====第四步：指定能量学模型 — Cluster===== =====第四步：指定能量学模型 — Cluster=====
-Clusters 设置位于左侧面板的 Clusters 选项卡下面，以“图”的形式表示，可以通过从晶格中选择（鼠标左键可以多选，取消选择时只需在空白处点击即回到没有选择的状态）一个或多个相连接的位点来定义，这样可以确保“图”实际存在于晶格中，并立即提供“图”的可视化效果。**选中需要的位点后**，单击 + 添加新 Cluster：+Clusters 设置位于左侧面板的 Clusters 选项卡下面，以“图”的形式表示，可以通过从晶格中选择（鼠标左键可以多选，取消选择时只需在空白处点击即回到没有选择的状态）一个或多个相连接的位点来定义，这样可以确保“图”实际存在于晶格中，并立即提供“图”的可视化效果。**选中需要的位点后**，单击 + 添加新 Cluster，例如：
 {{ :adf:generalsettings04.png?650 }} {{ :adf:generalsettings04.png?650 }}
   * Name：为该 Cluster 命名，建议避开中文字符。   * Name：为该 Cluster 命名，建议避开中文字符。
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 在左侧面板的 Reactions 选项卡下设置，就像 Cluster 一样，反应以“图”表示，并通过相同的方法进行定义。每个位点都代表一个基本反应事件的初始态和终态（详见下图中的具体设置，有助于理解这句话）。 在左侧面板的 Reactions 选项卡下设置，就像 Cluster 一样，反应以“图”表示，并通过相同的方法进行定义。每个位点都代表一个基本反应事件的初始态和终态（详见下图中的具体设置，有助于理解这句话）。
  
-勾选 Reversible 复选框，则表示该反应是可逆的（如上所述，Zacors）。预指数指定了Arrhenius公式中正向反应的预指数。对于可逆反应，PE比率指定正向和反向预指数之间的比率。活化能规定了正向反应在零覆盖极限下的活化能。+  * 勾选 Reversible 复选框，则表示该反应是可逆的（如[[adf:dftenergyforzacros]]所述，Zacors 能够自动处理逆反应的活化能）。 
 +  * Pre exponential：正向反应 Arrhenius 公式的指前因子。 
 +  * PE ratio：对于可逆反应，指定正向和反向指前因子的比率。 
 +  * Activation energy：零覆盖极限下的活化能（活化能的含义如前所述，详见[[adf:dftenergyforzacros]]）。
  
-对于每个站点，可以指定初始和最终物种。同样，与集群一样，多齿物种的实体编号应该相同。可以为反应的每一侧指定额外的气体种类。“显示”、“更新”和“删除”的工作方式与集群相同。+然后分别对初态和末态指定吸附物种、可能的气体物种。与 Cluster 一样，多齿物种的 Entity 编号应该相同。点击 Gas 前面的 +，即可增加的气体物种，N 列为气体物种的编号列。Show、Update 和 Delete 的工作方式与 Cluster 相同。 
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 +我们将添加 3 个反应；两个吸附反应和一个氧化反应： 
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 +{{ :adf:generalsettings06.png?300 }} 
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 +在 Zacros 中，反应机制设置位于 mechanism_input.dat 文件中，将生成 pyZacros ElementaryReaction。 
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 +=====第六步：运行并分析结果===== 
 +本教程没有使用左侧面板上的 Initial state 选项卡，它可以用于设定随机或指定初始状态的表面物种填充位点。现在可以 File → Save 保存作业，将生成 *.kin 文件，该文件存储 GUI 中的各种设置，稍后可以由 AMSdynamics 的图形窗口再次打开类似于 AMSinput 的 *.ams 文件。同时将生成运行脚本 *.run 文件，其中包含完整的 pyZacros 脚本。 
 + 
 +File → Run 运行作业。 
 + 
 +pyZacros 生成的所有文件和 Zacros 的输出都位于 *.results 目录中。如果 AMSdynamics 窗口如果仍然是打开的状态，它会弹出提示，要求分析结果。当然也可以通过菜单栏 View → Results 来查看结果。从而打开 Zacros post 窗口。在 Zacros post 中，您可以选择 Plot → Species Numbers 显示物种随时间变化的曲线： 
 + 
 +{{ :adf:zacros_post_species_numbers.png?400 }} 
 + 
 +其它分析，用户可以自行探索。 
 +=====参考资料===== 
 +  * 本文参考官方英文教程：[[https://www.scm.com/doc/Tutorials/Kinetics/AMSkineticsZacrosZGB.html|Kinetic Monte Carlo]]
  
-我们将添加3个反应；两个吸附反应和氧化反应： 
adf/kmczacros.1706015721.txt.gz · 最后更改: 2024/01/23 21:15 由 liu.jun

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