差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- adf:remdreaxams [2019/12/26 16:08] – [REMD设置] liu.jun
+++ adf:remdreaxams [2022/01/20 20:39] (当前版本) – [REMD设置] liu.jun
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-======使用REMD加速分子动力学模拟中反应发生======
+======REMD：加速分子动力学模拟中反应发生======
-REMD通过多个不同温度MD副本数据交换，因此可以在更大的构型空间上取样，从而提高反应事件发生的概率。本文以硅单晶在水蒸气中氧化为例进行演示，比对是否使用REMD，对结果的影响。
+REMD通过多个不同温度MD副本数据交换，因此可以在更大的构型空间上取样，从而提高反应事件发生的概率。本文以硅单晶在水蒸气中氧化为例进行演示，比对是否使用REMD，对结果的影响。这种方法适合于有充分计算资源的情况。
-软件版本要求大于或等于AMS2019.301。
+软件版本要求大于或等于AMS2020.101。
-AMS中REMD方法，支持ReaxAMS、BAND、DFTB、MOPAC的分子动力学模拟，设置也也很相似。这里以ReaxAMS为例。
 =====模型=====
-本例是以软件内置硅单晶，制成含2560原子的二维表面，之后增加500水分子
+本例是以软件内置硅单晶，制成含1000原子的二维表面，之后增加748个水分子
-{{ :adf:remdreaxams01.png?650 }}
 =====一般性分子动力学参数设置=====
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 {{ :adf:remdreaxams02.png?650 }}
-模拟步数设置为100万步，用户可以根据自己需求，设置其他步数。步数*步长=模拟时间。Sample Frequency是设置保存轨迹的频率，下面的设置是每500保存一次。保存的频率越低，生成的轨迹文件越大，如果不关心反应细微过程，可以设置较大，如果关心成键断键的详细过程，则建议设置为50。
+模拟步数设置为4万步，用户可以根据自己需求，设置其他步数。步数*步长=模拟时间。Sample Frequency是设置保存轨迹的频率，下面的设置是每500保存一次。保存的频率越低，生成的轨迹文件越大，如果不关心反应细微过程，可以设置较大，如果关心成键断键的详细过程，则建议设置为50。
 {{ :adf:remdreaxams03.png?650 }}
-点击上图中所示Thermostat按钮，进入NVT系综设置（点击Barostat进入NPT系综设置）：
+点击上图中所示Thermostat按钮，进入NVT系综设置（点击Barostat进入NPT系综设置，需要在设置总步数的窗口设置起始温度）：
 {{ :adf:remdreaxams04.png?650 }}
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 这一步的设置，只跟REMD有关，如果不设置REMD，则跳过，直接保存任务并提交即可。
-在保存任务后生成的*.run文件中，找到MolecularDynamics字段，在其中添加ReplicaExchange子字段即可，例如本例：
+{{ :adf:remdreaxams07.png?400 }}
-<code bash>
-MolecularDynamics
-    NSteps 1000000
-    Trajectory
-        SamplingFreq 500
-    End
-    InitialVelocities
-        Temperature 1500
-    End
-    Thermostat
-        Type NHC
-        Temperature 1500
-        Tau 10
-    End
-    ReplicaExchange
-      TemperatureFactors 1.2
-      nReplicas 8
-    END
-End
-</code>
-添加的是：
-<code bash>
-    ReplicaExchange
-      TemperatureFactors 1.2
-      nReplicas 8
-    END
-</code>
-这四行。含义是：生成总共8个系统，其他设置相同，只是温度从上面设置的温度1500K，依次递增1.2倍。这7个副本系统与主系统之间交换数据，从而提高反应发生的可能性。REMD其他详细参数设置，参考[[adf:REMDofams]]
+含义是：生成总共3个系统，其他设置相同，只是温度从上面设置的温度1500K，依次递增1.2倍。这2个副本系统与主系统之间交换数据，从而提高反应发生的可能性。
+  * 显然副本数越多，加速的效果越明显
+  * 温度系数则不宜太大，1.1~1.2是较为合理的，否则，例如8个副本，系数1.2，最高温度的副本，温度是1.2<sup>8</sup>倍
+  * REMD其他详细参数设置，参考[[adf:REMDofams]]
-提交任务，注意核数必须≥系统个数，这里需要设置export NSCM=8或者更大的数字。
+提交任务，注意核数必须≥系统个数，如何设置核数，请参考：[[adf:maintance]]。如果原子数小于1000，需要删除掉*.run文件中export NSCM=1这一行。
 =====结果对照=====
-通过SCM - Movie查看反应过程。为了看的更清楚，我们将所有硅原子设置为棍状显示（选中一个硅原子，Select - Select atom of the same type - View - Molecule - Stick）。在完全相同的模拟条件与模拟步数，采用了REMD加速的情况下，硅的氧化程度显著更高：
+通过SCM - Movie查看反应过程。为了看的更清楚，我们将所有硅原子设置为棍状显示（选中一个硅原子，Select - Select atom of the same type - View - Molecule - Stick）。在完全相同的模拟条件与模拟步数，采用了REMD加速的情况下，硅的氧化程度显著更高（扩散到硅内部的O原子实际上形成了Si-O键）：
 {{ :adf:remdreaxams05.png?650 }}
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 =====其他加速反应过程的方案=====
   * 大幅提高温度
+  * [[adf:bondboost|Bond Boost]]
   * fbMC，例如：[[adf:fbmc_self_healing_of_graphen]]
   * CVHD

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