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fbMC:加速分子动力学模拟中反应发生

AMS2021中,恢复了AMS2019中的fbMC功能,本例以石墨烯的自我修复为例,演示fbMC的使用。fbMC本身是基于常规分子动力学模拟的,是在常规分子动力学模拟(常见的例如ReaxFF的MD,不常见的DFT的MD、DFTB-MD、MOPAC-MD)中,插入一些蒙特卡洛。这些插入的蒙特卡洛模拟步中,原子将会根据蒙特卡洛的规律,在一定的限制条件下(详见下文),呈现新的随机结构。

本文以ReaxFF作为范例,其他模块例如机器学习势、DFTB、基于BAND模块则属于AIMD,除了Main的参数设置不同,其他设置完全一致。

基本分子动力学参数设置

设置力场:

设置模拟步数、保存轨迹的频率(默认每100步保存1次轨迹),并设定体系重心不移动

设定系综:算法、温度、damping时长:

fbMC的设置

Model - force bias MC(fbMC):

其中,

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与一般的ReaxFF分子动力学分析没有差别,SCM - Movie: