求助：EM后的NPT出现较大的真空区，如何调整mdp参数

HJC · 发表于 Post on 2021-10-14 11:06:04

本帖最后由 HJC 于 2021-10-14 11:16 编辑

各位老师好，我初始搭建的packmol盒子的尺寸是170和180mm两种。在动力学模拟时采用了相同的npt的mdp参数，出现了较大的真空区，目前存在以下问题想请教：
1.是不是搭建的packmol盒子的尺寸越小，出现真空区的概率越低，生成pdb的时间有什么范围吗（5分钟以内）？
2.如何调节参数减小真空区？
3.什么程度的真空区可以被忽略，以进行下一步的md的模拟？
4.同样的盒子尺寸和mdp文件，为什么分子不带侧链就不会出现真空区，带了侧链就会聚集出现真空区？（盒子内有三类分子，富勒烯和两个小分子）

EdwardLimit · 发表于 Post on 2021-10-14 12:21:44

真空区做个退火就行了，具体怎么做退火自己去找资料。

sobereva · 发表于 Post on 2021-10-14 13:13:53

1 塞入同样种类和数目的分子，显然盒子越小，自由区域就越小。但无论如何都得靠控压做MD来完全消除自由区域，使密度变得合理。跟packmol计算时间没直接关系

2、3 如果当前体系处于液态，跑足够长时间的NPT模拟自发就会完全消除真空区

4 我没仔细看。如果有侧链撑着结构，自然真空区域容易出现

HJC · 发表于 Post on 2021-10-14 14:38:52

EdwardLimit 发表于 2021-10-14 12:21
真空区做个退火就行了，具体怎么做退火自己去找资料。

感谢您的回复。在成品模拟后，我是想探究热退火的作用，但如果获得稳定构型的样品的过程（EM-NPT-MD）中就进行了退火处理是否对我后续的研究有什么影响呢？

HJC · 发表于 Post on 2021-10-14 14:56:30

sobereva 发表于 2021-10-14 13:13
1 塞入同样种类和数目的分子，显然盒子越小，自由区域就越小。但无论如何都得靠控压做MD来完全消除自由区域 ...

感谢社长的回复，体系是固态。所以我只能通过尝试修改盒子大小和耦合的时间常数等参数消除真空区了吗？
但有一个疑惑：是一旦盒子的尺寸缩小，初始搭建的盒子堆积情况十分不好，不能良好混合。甚至出现了自聚集的情况，这样的的结构是不是不能用，如果用了，后续模拟时是否也会出现自聚集？

sobereva · 发表于 Post on 2021-10-15 05:27:45

HJC 发表于 2021-10-14 14:56
感谢社长的回复，体系是固态。所以我只能通过尝试修改盒子大小和耦合的时间常数等参数消除真空区了吗？
...

当前是固态的话，你怎么跑，盒子尺寸也没法自发减小，就如同研究多孔固体，盒子尺寸一直被体系结构撑着，里面的真空区永远也消不了。只有在较高温度，让当前体系处于液态，靠控压才能把真空区给消掉，之后你可以再降温到对应固态的实际温度。相对较高温度在液态模拟时，里面的物质也会自发扩散、结构弛豫，比你最初随便建的结构有意义得多。

EdwardLimit · 发表于 Post on 2021-10-15 15:55:15

HJC 发表于 2021-10-14 14:38
感谢您的回复。在成品模拟后，我是想探究热退火的作用，但如果获得稳定构型的样品的过程（EM-NPT-MD）中 ...

我看了一下你结构应该是做纳米掺杂高分子基质的符合材料的，Annealing就是让你的结构尽量弛豫到坏境条件下的势能最小构象，你后续的MD计算都是在这个最小构象的基础上采样，然后对时间统计平均来计算宏观物理量。

如果你是要研究退火过程对高分子结构的影响，那你的初始构象也应该是弛豫到环境条件下势能相对较小的构象，你现在大区域的真空区压根就和自然条件的初始结构对不上，这是由于你的高分子是较为刚性的结构，而且你的纳米材料是富勒烯，你整个系统的构象转换需要翻越极大的势垒，因此为了减少这个势垒你可以采用升温在降温的方法来是系统平衡，因为系统的平衡状态与过程与初始结构无关只与环境条件有关。

一条君 · 发表于 Post on 2022-2-21 16:38:28

sobereva 发表于 2021-10-15 05:27
当前是固态的话，你怎么跑，盒子尺寸也没法自发减小，就如同研究多孔固体，盒子尺寸一直被体系结构撑着， ...

老师如果是气态，想让它液化，是不是除了控温也需要控压呢？
比如700k的水降温到300k，跑了2纳秒，盒子尺寸没什么变化呢，(还是说不控压要跑几十纳秒？）谢谢老师

sobereva · 发表于 Post on 2022-2-21 20:10:21

一条君发表于 2022-2-21 16:38
老师如果是气态，想让它液化，是不是除了控温也需要控压呢？
比如700k的水降温到300k，跑了2纳秒，盒子 ...

是。否则你得到的是真空中悬浮分子簇的体系
没控压设置信息没法说

一条君 · 发表于 Post on 2022-2-22 10:08:08

sobereva 发表于 2022-2-21 20:10
是。否则你得到的是真空中悬浮分子簇的体系
没控压设置信息没法说

请问老师，使700k的水盒子降到常温液化，控压的话压力设置成多少合适呢？谢谢

sobereva · 发表于 Post on 2022-2-22 10:21:14

一条君发表于 2022-2-22 10:08
请问老师，使700k的水盒子降到常温液化，控压的话压力设置成多少合适呢？谢谢

取决于你目标状态
要得到常压下的水就设常压。如果想让盒子收缩得快一些，也可以暂且把压力设得较大

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