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adf:dftmd-band

DFT分子动力学:教程

ADF2016.102版增加了基于DFT的分子动力学模拟功能。ADF模块、BAND模块、DFTB模块等包含这个功能(目前正在不断完善中,有兴趣的用户可以尝试使用):

  • ADF模块的DFT分子动力学模拟没有周期性
  • BAND模块DFT分子动力学模拟有周期性,并且是数值基组+原子轨道基组,计算量跟基组和电子数有关,跟真空区域关系不大,增加真空,基本不增加计算量,本例数值精度设置为basic,1个k点,5*5*5立方埃,1000步在普通台式机上大约几个小时完成
  • DFTB模块的分子动力学较早版本就有,但DFTB方法本身分子动力学模拟,具有一定局限性(具体可与ams@fermitech.com.cn讨论)

ADF模块的DFT分子动力学模拟和BAND很类似,可以参考本案例。

参数设置(基组、泛函等,参考【入门基础教程】单点计算与BAND的基本参数设置,DFT分子动力学模拟,比一般的结构优化计算设置的精度要低一个等级):

k空间设置为最低精度-basic。用户也可以点击后面的…符号,手工指定k点个数,例如2 2 2

MD模拟,一般容易出现远离平衡结构的一些构型,从而导致SCF难以收敛,因此需要降低收敛条件:

这里设置了电子温度为0.2eV,因此电子能级出现偶然简并的情况,也能够正确收敛。注意电子温度与实际温度,在定义上导致了二者没有直接关系。Criterion是SCF收敛标准,虽然这个值会自动根据Numerical Quality以及体系的大小自动调整,但我们还是可以人为的增大这个值,降低收敛的标准,例如0.00005,体系越大,这个值也可以设置的越大。这两个值设置的越大,SCF收敛越快,MD也就越快,也会降低精度。

Model > MD设置分子动力学参数,Number of steps是模拟的步数,步长一般0.25fs是比较合适的,所以这个例子里面模拟了2.5ps。Sample Frequency:10是指每10步保存一次原子运动轨迹。

点击Thermostat后面的>按钮,设置NVT系综(如果同时设置Barostat,则为NPT系综),Initial Temperature如果不设置,则使用第一个系综的温度。

NVT系综的设置

只需要设置系综实现的方案Thermostat、Temperature、Damping constant。其中Damping constant表示震荡时间(在达到指定温度前,温度随机震荡),一般默认设置100fs,也可以降低为5fs,对结果影响不大。

恒温:温度如果只设置了一个,则不需要设置Duration(s),整个模拟过程都是该温度

包含保温过程:总之,Duration(s)的数字个数比温度的数字个数少1个。如上图所示的设置,表示:起始温度298K,经历3000步升温到1300K,然后保温3000步,然后经历3000步升温到4300K,然后保温20000步,然后经历3000步降温到298K,298K直到结束。

NPT系综的设置

在Thermostat设置的基础上增加Barostat的设置,压强的设置方式类似温度。

保存run文件并直接运行任务,参考:正式版的安装、维护与升级

结果查看:

轨迹保存在*results/ams.rkf文件中。SCM > Movie可以打开动画,自动读取该文件。

adf/dftmd-band.txt · 最后更改: 2020/12/19 19:43 由 liu.jun

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