ReaxFF:禁止 MD 过程中的反应发生

有时候我们需要观察升温过程的势能变化,又不希望发生反应,而温度升到很高时,又很难限制体系不反应。AMS 早期版本的 分子动力学里面也有一个 Non-reactive 按钮,但是作用并不明显。笔者测试了 AMS2024,发现它已经可以很好的工作了,但是该功能仅适用于 ReaxFF,不适用于机器学习势。

以 CH4\O2 体系在 3500K 下的 NVT MD为例:

注意这里勾选了Non-reactive 按钮。

因为温度很高,所以步长也需要改小,避免可靠性损失。

设置温度 3500K。

运行了10万步,正常来讲是会发生大量反应的,但是我们通过SCM → Movie,观察分子列表,发现“基本上”没有反应:

这里说“基本上”,不要着急。这里出现了CH3、H,但是真正去观察 CH3 数量曲线的时候,会发现它们产生的时候,瞬时就消失了。原因是:温度太高,导致 C-H 键的伸缩振动非常剧烈,以至于有时候伸长的最长距离,已经达到了断键的标准,实际上键已经断裂了。但是因为 non-reactive 按钮,禁止反应的发生,因此键又被收缩了回来。

但是检查分子列表时,上面那种情况,会统计为一个新的产物。我们自己心里清楚,实际上按照我们的要求,并未反应。

检查CH4、O2数量曲线,它们的最终数目是和起始值是一样的: