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本帖最后由 Lacrimosa 于 2024-10-29 14:35 编辑
参照charmm27力场的形式以及 10.1021/cm500365c 此文的参数写了一个Silica的力场文件供gmx使用，放入gmx主目录下的share/gromacs/top文件夹中即可通过x2top生成相应的top文件。在编写过程中发现在写入非键作用参数（ffnonbonded.itp）的时候对照了一下 10.1021/cm500365c文中charmm27.ff和gmx手册中的LJ作用函数，发现二者形式略有差异，原文中的参数sigma需要乘2^(-1/6)才符合gmx中定义的sigma。而INTERFACEFF中给出的charmm27_interface_v1_5.prm中却直接将此参数除以了2，应该是出错了。
这次对之前的文件稍微进行了修改，删除了多余的文件，简化了冗长的原子类型，参数没有变。
链接：https://pan.baidu.com/s/1v72ZMjgcASvC4Gfas-qBkw
提取码：b9c0
2023.3.14日更新，本文所述方法较为繁琐且容易出错，当前已不建议使用。
2024.5.18日更新, 在最下方新增了Sobtop输入文件，该输入文件暂时不适用于解离体系，并且文件中不含二面角参数，如有需要请参考原文自行添加。
67楼提供了二氧化硅表面接枝其他官能团（如：-RCH3，-RCOOH，-RNH2等）体系的方案
2020.10.6日更新，对ffnonbonded.itp中的σ参数进行了修改，并新增了charmm36-mar2019-Silica.ff和amber14sb_OL15-Silica.ff, 这两个文件放入gmx可以直接通过x2top生成top文件，无需额外修改，这二者的差别在于ffbonded.itp中Si-O的参数r0, 详情见原文。
在下面对使用方法做一详细说明：
压缩包内有以下文件：
1.atomtypes.atp:用于查阅原子类型以及电荷
2.ffnonbonded.itp:内部包含原子类型 原子序数 质量 范德华参数
3.ffbonded.itp:键伸缩项、键角项参数
4.silicaiff.n2t:用于生成top文件
5.silica.top:top的示例文件
1.获取二氧化硅的pdb文件
获取二氧化硅的pdb方法很多，可以从晶体数据库（例如COD、AMCSD等）下载cif，然后用M$打开，对晶胞进行切面扩胞，用氢原子把表面悬挂的氧补足。具体做法：
Build-Surface-Cleave Surface可以选择切的面、位置和厚度，根据自己的意向切好后，全选原子，点击上方的Adjust Hydrogen按钮，就是一个H，把表面的悬挂氧用氢补上。Build-Symmetry-Supercell进行扩胞，扩展到你需要的大小，最后Build-Crystal-Build Vacuum Slab选择晶面的位置、上方的真空区之类的参数，设定好后就可以导出成pdb文件了。
2.生成top文件
使用的时候需要配合charmm27力场,首先将ffbonded.itp和ffnonbonded.itp中的参数复制到charmm27ff内相应文件的相应位置。将n2t文件放入charmm27.ff文件夹内。使用x2top（gmx x2top -f name.pdb -o name.top -ff select）生成silica的文件。需要注意的是，如果silica中有离子需要先把离子删除（vmd输入：::TopoTools::selections2mol [atomselect top "not element Na"]即可）之后再使用x2top指令。
如果出现以下报错：
Can not find forcefield for atom O-xx with x bond （x代表数字）
这说明该原子距离其他原子过远，解决方法是：
测量该原子与其他原子的键长，参照n2t文件的写法把键长相应的修改好
例如：Si SC4 1.10 28.0860 4 O 0.16 O 0.16 O 0.16 O 0.16 ;for SiO2 in bulk or SiOH ；如果Si-O距离为0.14则把0.16改为0.14即可，单位为nm
生成top文件之后，把[moleculetype]到[system]之前的部分复制到新的文件中，命名为silica.itp。top文件的格式参照silica.top即可。
对于带有钠离子的二氧化硅，按前述方法删除钠离子生成top文件之后，再把钠离子全部放到silica的后面。用VMD可以快速实现。
::TopoTools::selections2mol [atomselect top "not element Na"]
::TopoTools::selections2mol [atomselect top "element Na"]
::TopoTools::mergemols [list 1 2] ;1和2分别对应的是silica和钠离子的ID
输入：[atomselect top "element Na"] num查看钠离子的数量，打开charmm27中的ions.itp找到与钠离子对应的[moleculetype],将其名称和数量填在top文件[molecules]中silica的下方。
例：
[ molecules ] ；这里各种分子上下的顺序需要与pdb文件一致，否则会出现报错
; Compound #mols
silica 1 ；silica的[moleculetype]+数量
NA 96 ；钠离子的
SOL 2980 ；水分子的
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发表于 Post on 2019-9-24 02:29:05
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