基于AMS中高效率并行化计算,以及丰富的模拟模型、分析工具,AMS2022增加了AdvancedWorkFlow(Advanced WF)模块,该模块包含最新的化学反应分析功能ChemTraYzer 2,支持基于ReaxFF、DFTB(Gamma Only)的分子动力学,以及基于BAND的DFT分子动力学(AIMD)轨迹的化学反应分析。
性能
- 适用范围:不仅适用于小分子体系,大分子乃至聚合物、固体表面等,均能正确分析,而且大分子内部断键、成键也能检测到
- 支持:基于ReaxFF、DFTB(Gamma Only)的分子动力学轨迹,以及基于BAND的DFT分子动力学(AIMD)轨迹
- 支持用户自由指定时间范围进行分析,超大轨迹文件的分析处理更加灵活
- 分析控制参数更加灵活有效
- 以SMILES格式列出反应方程式、反应的级数
- 反应速率常数(统计平均值,最大值,最小值),单位为cm3/(mol∗s)、cm2/(mol2∗s)等,与实验单位一致,不需要用户复杂换算
使用
在ReaxFF模拟产生的Movie中,MD Properties → Reaction detection: ChemTrazYer2.0,弹出该参数窗口:
- T stable:滤除存在时间过短的中间体,即滤除一些由于体系密度过大,或热碰撞而产生的假产物中间体(实际碰到一起之后,可能立即就弹开了)的反应,用户可以逐渐增大到20fs、40fs,对比一下反应数量,从而了解假反应的存在情况
- 如果勾选Write mol population与Write events per time,则可以在生成的结果中包含产物的占比,及其Mann-Kendall值(描述一个物种表现得像反应物或产物的程度),以及总体反应次数、总体键变化次数柱状图(横坐标为时间)等
- First Frame与Final Frame:设置分析从哪一帧到哪一帧之间的反应,默认的-1表示最后一帧,即默认即分析全部时间范围
- 其他参数一般保存默认即可
功能
- 以SMILES格式列出反应方程式、反应的级数
- 反应速率常数(统计平均值,最大值,最小值),与旧版的速率常数不同,新版的速率常数单位为cm3/(mol∗s)、cm2/(mol2∗s)等,与实验单位一致,不再需要用户复杂换算
- 如上图所示,上方表格列出所有反应方程式,下方表格列出该方程式对应的每个反应事件,用户点击具体某个反应事件,Movie窗口将只呈现该反应事件中相关原子的动态过程,时间轴自动调整到合适位置,便于用户更清晰的观察、检验结果
- 支持用户导出反应方程式列表的*.csv表格文件
- 支持排序。顶部的选项点开,即可针对该项目进行排序,例如针对反应发生次数排序:
如果勾选了Write mol population与Write events per time,产生的结果类似如下:
点击第三部分列表中的一行,将弹窗左下角改为Bar,并设置合适的宽度,例如2000,将生成柱状图类似如下:
如果按住Ctrl键,选中第三个表格中的多行,将产生相关的几种分子的数量变化曲线:
Advanced WF其他功能
AdvancedWF模块是AMS2022新增模块,除了ChemTraYzer 2,还包含ParAMS(ReaxFF力场拟合、DFTB参数拟合)、微观动力学、OLED数据库与流程、ACE Reaction等功能。
ChemTraYzer 2的使用,参考英文教程:
https://www.scm.com/doc.2022/Tutorials/MolecularDynamicsAndMonteCarlo/ChemTrayzer2.html