【入门基础教程】创建高密度大分子固体、分子动力学压缩与拉伸

分子比Builder的工作原理，是在用户指定的Cell体积内、指定的分子间距（默认值2.5埃，当然可以略微改小），随机刚性堆叠分子。如果分子形状比较长，体积比较大，或者存在比较大的扭曲，那就很难直接堆叠出用户希望的较大密度，从而堆叠失败、产生报错。

解决方法：先创建低密度体系，然后使用Model → MD Deformation功能，在NVT系综下压缩，达到指定体积后，弛豫一段时间。

为何体积变化反而使用NVT系综呢？NVT实际上是指定V和T，而不是V、T不能变化。在V、T变化的过程中，算法实际上是在构建一系列的NVT系综，这些系综，V、T有所不同而已。

过程如下：

创建正常模型（在Edit → Builder窗口 → ➕Molecule → 读入xyz文件并输入分子个数）： 这里主要是确定系统包含多少个分子，体积可以比较大，便于分子能够顺利填充进去，后面我们来设置压缩。窗口底部有预期密度，因此用户可以尝试调整Lattice vector看看设置为多少的时候，预期密度是所希望的，然后记住这个数值，例如本例修改为30.0*30*30的时候，预期密度是1.403，我们记住30.0*30*30这个压缩目标，然后把晶格常数改回200。当然这三个数字，不需要一定相等，用户自行设置即可。

设置正常的NVT系综MD参数：

注意这里设置的MD步数，比压缩过程所需步数多1~2万步更好，因为压缩完毕之后，还能弛豫一段时间，从而结构更加合理。因此这里我们设置2万步，后面压缩设置为1万步。 温度的设置，与弛豫的思想一致。可以比较低，一定要避免发生反应。

设置压缩： 压缩耗时1万步（压缩速度不能太快，否则容易导致分子碎裂），目标晶格常数为30.0*30*30。程序将在1万步的跨度中，匀速压缩到30Å*30Å*30Å。

当然用户如果有拉伸的需求，也可以在此处类似设置拉伸最终尺寸，以及花费Step数量即可。

提交作业。

在Movie中可以看到在100帧的时候，晶格常数为：29.98299829，虽然不是精确的30.0，但是误差也比较小，可以忽略。能量在压缩到接近目标体积的时候，能量急剧增大，之后不再压缩，将逐渐弛豫到平衡构型，因此能量逐渐降低形成平衡状态。

需要检查，确实没有发生化学反应MD Properties → Molecules:

将最后一帧结构导出即可。