团簇的扩散系数问题求解

zhaoxin

最近在做环肽纳米管外侧对三氯甲烷的吸附问题，在分析吸附在管外侧的氯仿分子的管轴扩散系数D时，并没有发现什么规律，结果比较不理想，想请问大家这种不规律是正常的吗？

winterzen

一般较为复杂的体系中扩散系数不是只通过一次MD模拟就能算准的，扩散系数对初始结构以及模拟过程中的随机因素比较敏感。可以尝试对每个扩散系数数据点，使用不同的初始结构重复多次（最好10次以上）独立的MD模拟计算扩散系数后求平均值。用平均值进行作图看是否会发现规律，作图时注意把每个数据点的Error bar也画上。

ruanyang

同意楼上的观点，同时我也建议你写出一些细节
1）模拟时长是多少
2）计算扩散系数是统计多少帧的数据
3）计算扩散系数是基于什么方程等
4）同时对于图上的图标进行解释

以及其它一些需要交待的问题

zhaoxin

ruanyang 发表于 2017-6-22 17:19
同意楼上的观点，同时我也建议你写出一些细节
1）模拟时长是多少
2）计算扩散系数是统计多少帧的数据

模拟时长40ns，扩散系数是统计104帧的结果。图中横坐标是体系中氯仿分子数，但不是被吸附在管外侧的分子数，纵坐标是扩散系数，我是把不同体系都放在一张图上的。计算公式我用图片的形式贴出来。谢谢大家的帮助！

zhaoxin

winterzen 发表于 2017-6-22 16:24
一般较为复杂的体系中扩散系数不是只通过一次MD模拟就能算准的，扩散系数对初始结构以及模拟过程中的随机因 ...

好的，我会尝试，谢谢大神。

zhaoxin

winterzen 发表于 2017-6-22 16:24
一般较为复杂的体系中扩散系数不是只通过一次MD模拟就能算准的，扩散系数对初始结构以及模拟过程中的随机因 ...

好的，我会尝试，谢谢大神。大神是否使用相同的初始结构去进行多次模拟。为什么是不同初始结构呢？

winterzen

zhaoxin 发表于 2017-6-22 18:47
好的，我会尝试，谢谢大神。大神是否使用相同的初始结构去进行多次模拟。为什么是不同初始结构呢？

复杂体系有限模拟时间内不易达到ergodic，需要通过设置差异较大的初始状态（初始结构及初速度）进行多次MD模拟来增加对相空间采样的充分性。动力学性质的计算对初始状态依赖的敏感程度视体系复杂程度而不同，对研究的体系需要具体测试才能知道。如果相同初始结构进行多次模拟，那每次重复可能只有初始速度不同（如随机种子变化），这样初始状态的差异性可能不够大。对于你的体系，使用不同的初始状态模拟对计算性质的影响有多大，只有计算过才知道。
另外，104帧统计太少，通过爱因斯坦方程计算扩散系数时要作MSD vs t的图，取体系平衡后线性区尽量好，足够长的区间进行计算。

ruanyang

MSD 的计算只使用 104帧，肯定是不够的。因为MSD是时间的函数，你的采样不足的计算出来的MSD vs t 的曲线肯定是有问题的。你可以先查看 MSD vs t 的曲线，然后再比较扩散系数

zhaoxin

winterzen 发表于 2017-6-22 19:31
复杂体系有限模拟时间内不易达到ergodic，需要通过设置差异较大的初始状态（初始结构及初速度）进行多次M ...

嗯，看了您的讲解明白了，虽然我这个只取了104帧我，但是得到的msd曲线仍是线性的，不过我会尝试区间更长时间来看msd的曲线情况，谢谢您的讲解。

zhaoxin

ruanyang 发表于 2017-6-22 19:53
MSD 的计算只使用 104帧，肯定是不够的。因为MSD是时间的函数，你的采样不足的计算出来的MSD vs t 的曲线肯 ...

嗯嗯，好的，我会尝试的，谢谢

一条君

winterzen 发表于 2017-6-22 16:24
一般较为复杂的体系中扩散系数不是只通过一次MD模拟就能算准的，扩散系数对初始结构以及模拟过程中的随机因 ...

请问差异较大的初始结构指的是？      比如以同一平衡相轨迹的最后几帧或者间隔多大帧可以呢，然后做nvt统计，难道要跑多次平衡相？（狗头），谢谢

WVzzz

麻烦问一下各位老师，NAMD的扩散系数计算流程，或者NAMD自带插件吗，在说明书上也没有找到，谢谢