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adf:energytermsoftrajectory

ReaxFF轨迹中各能量项数据

总能量Total energy = 动能 Kinetic energy + 势能 Potential energy,其中动能是温度引起的,即由每个原子在该瞬间的运动速度引起的,势能是该瞬间的静态结构(即每个原子的坐标)决定的。

其中势能Potential energy一般有如下构成:

可以看到总共有13项,不同的力场包含其中一部分,例如针对对共价材料的力场,包含6项。

进行分子动力学模拟的时候,checkpoint文件中会包含这13项的信息。checkpoint在此处设置(默认每1000步保存一次):

这里,我们每隔100步保存一次轨迹,每隔1000步保存一次checkpoint文件。那么在Movie中,第Frame 20即对应*.results/MDStep2000.rkf这个checkpoint文件。Movie → MD Properties → Potential Energy可以看到势能曲线如下图蓝色曲线所示。

Frame 20的势能为-71.46101 Hartree。在*.results/MDStep2000.rkf中实际上就包含构成该Potential energy的13项各自的大小。

如何查看呢?AMSJobs进入作业所在目录,Help → Command-line输入sh回车,输入cd *.results,从而进入作业*.results文件夹内。 dmpkf MDStep2000.rkf >MDStep2000.txt,即可将checkpoint文件从二进制文件转化为人类可读的文本文件MDStep2000.txt,如下所示:

打开文本文件MDStep2000.txt,可以看到如下内容:

Properties                      
Subtype(1)                      
       160       160         3
Over-/Undercoordination                                                         
                                                                                
Properties                      
Value(1)                        
         1         1         2
  -0.400775641196680432E+001
Properties                      
Type(2)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(2)                      
       160       160         3
Bond                                                                            
                                                                                
Properties                      
Value(2)                        
         1         1         2
  -0.966517176110988601E+002
Properties                      
Type(3)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(3)                      
       160       160         3
Conjugation                                                                     
                                                                                
Properties                      
Value(3)                        
         1         1         2
   0.000000000000000000E+000
Properties                      
Type(4)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(4)                      
       160       160         3
Angle conjugation                                                               
                                                                                
Properties                      
Value(4)                        
         1         1         2
   0.000000000000000000E+000
Properties                      
Type(5)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(5)                      
       160       160         3
Electric field                                                                  
                                                                                
Properties                      
Value(5)                        
         1         1         2
   0.000000000000000000E+000
Properties                      
Type(6)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(6)                      
       160       160         3
Hydrogen bond                                                                   
                                                                                
Properties                      
Value(6)                        
         1         1         2
   0.000000000000000000E+000
Properties                      
Type(7)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(7)                      
       160       160         3
Lone pair                                                                       
                                                                                
Properties                      
Value(7)                        
         1         1         2
  -0.148398114047092384E-008
Properties                      
Type(8)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(8)                      
       160       160         3
Coulomb                                                                         
                                                                                
Properties                      
Value(8)                        
         1         1         2
  -0.674110938063058462E+001
Properties                      
Type(9)                         
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(9)                      
       160       160         3
Penalty dbl bond                                                                
                                                                                
Properties                      
Value(9)                        
         1         1         2
   0.000000000000000000E+000
Properties                      
Type(10)                        
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(10)                     
       160       160         3
Torsion angle                                                                   
                                                                                
Properties                      
Value(10)                       
         1         1         2
   0.975496370655271445E-006
Properties                      
Type(11)                        
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(11)                     
       160       160         3
Valence angle                                                                   
                                                                                
Properties                      
Value(11)                       
         1         1         2
   0.111769088278408868E+000
Properties                      
Type(12)                        
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(12)                     
       160       160         3
VdWaals                                                                         
                                                                                
Properties                      
Value(12)                       
         1         1         2
   0.308385386179645202E+002
Properties                      
Type(13)                        
       160       160         3
Energy                                                                          
                                                                                
Properties                      
Subtype(13)                     
       160       160         3
Charge                                                                          
                                                                                
Properties                      
Value(13)                       
         1         1         2
   0.498926857306969751E+001
Properties  

即这13项的数值(不一定按公式里面的顺序)。例如第一项为:

Subtype(1)                      
       160       160         3
Over-/Undercoordination  

表示是E$_{under}$项,它的值为:-0.400775641196680432E+001 Hartree

Value(1)                        
         1         1         2
  -0.400775641196680432E+001

所有13项加起来,正好就是-71.46101 Hartree

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