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adf:怎么理解reaxff模拟的反应温度高于实际反应温度

这是本文档旧的修订版!


怎么理解ReaxFF模拟的反应温度高于实际反应温度

实际的化学反应,往往不是“发生”、“不发生”两种。而是“慢”、“快”的问题。有的反应,可能要等上“年”的时间,才会有少量的原子发生了反应。同样的,高温反应,700度、1200度,都不是发生或者不发生反应的问题。而是700度的时候,反应会慢于1200度。那么700度的时候也许是多少微秒甚至毫秒之后发生反应、而1200度的时候,是几个p秒内发生反应。

另外是否观察到反应,还跟样本的数量有关系。例如700度的时候,100ps内有1%的分子反应,那么如果你的样本是50个,可能就观察不到有反应,直到200ps的时候才观察到一个反应。如果有10000个样本,那我就能在100ps内观察到100个分子发生了反应,而实际上,这100个反应不是同时发生的,因此,可能会在10ps内就看见有一个了,随后的90ps内可能陆陆续续出现另外90个——实际反应,大致上也是这样的。

所以是否发生反应这个结论,跟样本数量、温度、时间、浓度等都有关系。

而考虑到上述这些因素,有人提出了“温度加速反应动力学”(The Journal of Chemical Physics 112, 9599 (2000)),也就是说:

通过提高温度,同时仅仅允许在原本温度下才会发生的事件,这样,与常规的分子动力学相比,模拟的时间尺度能够在数量级上得到很大扩展,同时又保留了原本温度下的正确动力学行为。此方法采用的主要假设是简谐过渡态理论。

因此重要的,不是研究反应温度是否精准,模拟的结果是通过对照来体现价值,例如两种不同的物质的反应温度,其高低关系是如何?速率大小关系是如何?等等。

adf/怎么理解reaxff模拟的反应温度高于实际反应温度.1561620163.txt.gz · 最后更改: 2019/06/27 15:22 由 liu.jun

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