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--- adf:kmczacros [2024/01/23 20:59] – [第四步：指定能量学模型-Cluster] liu.jun
+++ adf:kmczacros [2024/01/25 21:40] (当前版本) – [动力学蒙特卡洛kMC模拟] liu.jun
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   * Ravipati, S., Savva, G. D., Christidi, I.-A., Guichard, R., Nielsen, J., Réocreux, R., and Stamatakis, M. (2022). “Coupling the Time-Warp algorithm with the Graph-Theoretical Kinetic Monte Carlo framework for distributed simulations of heterogeneous catalysts”. Computer Physics Communications, 270: 108148 [please cite if you are using the MPI Time- Warp algorithm implementation]
-本教程中，我们将使用 Ziff-Gulari-Barshad 模型（改模型的介绍参考资料[[https://zacros.org/resources/tutorials/4-tutorial-1-ziff-gulari-barshad-model-in-zacros|1]]、[[https://www.scm.com/doc/pyzacros/examples/zgb.html|2]])。
+本教程中，我们将使用 Ziff-Gulari-Barshad 模型（该模型的介绍参考资料[[https://zacros.org/resources/tutorials/4-tutorial-1-ziff-gulari-barshad-model-in-zacros|1]]、[[https://www.scm.com/doc/pyzacros/examples/zgb.html|2]])。
-本教程产生的作业文件：{{ :adf:zacros_tutorial.rar|下载并解压得到 *.kin 文件，在 Zacros 窗口 File → Open 可以打开该文件（注意路径中不要包含中文、空格）}}
+本教程产生的作业文件：{{ :adf:zacros_tutorial.rar|下载并解压得到 *.kin 文件}}（注意参数与教程中略有差别，不同之处建议以教程为准），在 Zacros 窗口 File → Open 可以打开该文件（注意路径中不要包含中文、空格）
+**用户需要安装 Zacros-post 包：联网状态下，SCM → Package → 选中 Zacros post 点击 Install 安装。**
 =====第一步：一般性参数设置=====
-打开软件图形窗口：AMSJobs → SCM → Kinetics → 点击MKMcxx 改为 Zacros模块。
+打开软件图形窗口：AMSJobs → SCM → Kinetics → 点击MKMcxx 改为 Zacros模块（以下称呼为 AMSdynamics 图形窗口）。
 在第一步中，我们将进行常规计算参数设置，位于图形窗口最右侧的面板，一般设置包括系统的条件，如温度和压力，也可以指定随机种子数，如果指定相同随机数，则多次运行也将产生相同的结果。
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   * Gas energy、Cluster energy、Activation energy是指气体、Cluster相对于参考集的能量，例如本例中CO、O$_2$是参考集中的物质，因此他们的Gas energy为0.0，活化能与 DFT 计算活化能类似，不过只是过渡态与反应物的单点能之差，详细介绍参考：[[adf:dftenergyforzacros]]
-接下来，添加表面物种Surface species。默认情况下，总是有空的site，标记为 *。表面物种名称的末尾通常有 * 字符，表示物种的“齿”。表面物种命名遵循这个惯例的话，AMSdynamics 能正确处理“齿”数。
+接下来，添加表面物种Surface species。默认情况下，总是有空的site，标记为 *。表面物种名称的末尾通常有 * 字符，表示物种的“齿”。表面物种命名遵循这个惯例的话，AMSdynamics 图形窗口能正确处理“齿”数。
 {{ :adf:generalsettings02.png?300 }}
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 晶格矢量可以具有自定义值，也可以根据需要，沿用 Preset 自带值。Repeats 可以在任何时候进行修改，所以使用 Preset 时没有必要去设定。如果使用的是完整的自定义晶格，则可以将其保持为1。
-最后是关于位点 Site 的设置，Site types 和Sites 分别设定位点的标记符号，以及位点的分数坐标。例如：
+最后是关于位点 Site 的设置，Site types 和Sites 分别设定位点的标记符号，以及位点的相对于单胞的分数坐标。例如：
 {{ :adf:generalsettings03.png?650 }}
-=====第四步：指定能量学模型—Cluster=====
+=====第四步：指定能量学模型 — Cluster=====
-Clusters 设置位于左侧面板的 Clusters 选项卡下面，以“图”的形式表示，可以通过从晶格中选择一个或多个相连接的位点来定义，这样可以确保“图”实际存在于晶格中，并立即提供“图”的可视化效果。**选中需要的位点后**，单击 + 添加新 Cluster。
+Clusters 设置位于左侧面板的 Clusters 选项卡下面，以“图”的形式表示，可以通过从晶格中选择（鼠标左键可以多选，取消选择时只需在空白处点击即回到没有选择的状态）一个或多个相连接的位点来定义，这样可以确保“图”实际存在于晶格中，并立即提供“图”的可视化效果。**选中需要的位点后**，单击 + 添加新 Cluster，例如：
-Name：为该 Cluster 命名，建议避开中文字符
+{{ :adf:generalsettings04.png?650 }}
-Multiplicity：在晶格上找到该 Cluster 的次数。
+  * Name：为该 Cluster 命名，建议避开中文字符。
-Cluster energy：Cluster 的能量。如果有多个 Cluster，即 Multiplicity>1，则每个 Cluster 的 Cluster energy 为 Multiplicity 分之一。如果 Cluster energy 已经归一化，则 Multiplicity 应设为1。
+  * Multiplicity：在晶格上找到该 Cluster 的次数。
+  * Cluster energy：Cluster 的能量。如果有多个 Cluster，即 Multiplicity>1，则每个 Cluster 的 Cluster energy 为 Multiplicity 分之一。如果 Cluster energy 已经归一化，则 Multiplicity 应设为1。
+  * Sitetype 列出所有 site 的类型，Entry 只是一个从1开始的编号，Species 则为该位点吸附的物种，用户可以自行选择，其中多齿物种在每个结合位点上应该具有相同的 Entity 编号，最终保存设置时，GUI 将检查是否一致。
+  * 点击 Show 按钮，可以在晶格上显示该 Cluster 在晶格上的位置和标记，一般会在最靠近原点的位点显示 Cluster 代表。
+  * 可以重新选择新的位点，然后点击 Update 按钮，将 Cluster 的图更改为新选择。
+  * Delete 按钮删除该 Cluster。
-最后，物种可以被分配到选定的地点。多齿物种在每个结合位点上应该具有相同的实体编号。保存最终设置时，GUI将检查这是否一致。可以在晶格上显示簇，该晶格用于选择和标记场地。最靠近原点的站点用于显示群集表示。您可以更新群集以将图形更改为新的选择，也可以删除群集。
+这里我们添加两个 Cluster：CO* 和 O*
+{{ :adf:generalsettings05.png?300 }}
+=====第五步：指定反应机制 — Reactions=====
+在左侧面板的 Reactions 选项卡下设置，就像 Cluster 一样，反应以“图”表示，并通过相同的方法进行定义。每个位点都代表一个基本反应事件的初始态和终态（详见下图中的具体设置，有助于理解这句话）。
+  * 勾选 Reversible 复选框，则表示该反应是可逆的（如[[adf:dftenergyforzacros]]所述，Zacors 能够自动处理逆反应的活化能）。
+  * Pre exponential：正向反应 Arrhenius 公式的指前因子。
+  * PE ratio：对于可逆反应，指定正向和反向指前因子的比率。
+  * Activation energy：零覆盖极限下的活化能（活化能的含义如前所述，详见[[adf:dftenergyforzacros]]）。
+然后分别对初态和末态指定吸附物种、可能的气体物种。与 Cluster 一样，多齿物种的 Entity 编号应该相同。点击 Gas 前面的 +，即可增加的气体物种，N 列为气体物种的编号列。Show、Update 和 Delete 的工作方式与 Cluster 相同。
+我们将添加 3 个反应；两个吸附反应和一个氧化反应：
+{{ :adf:generalsettings06.png?300 }}
+在 Zacros 中，反应机制设置位于 mechanism_input.dat 文件中，将生成 pyZacros ElementaryReaction。
+=====第六步：运行并分析结果=====
+本教程没有使用左侧面板上的 Initial state 选项卡，它可以用于设定随机或指定初始状态的表面物种填充位点。现在可以 File → Save 保存作业，将生成 *.kin 文件，该文件存储 GUI 中的各种设置，稍后可以由 AMSdynamics 的图形窗口再次打开类似于 AMSinput 的 *.ams 文件。同时将生成运行脚本 *.run 文件，其中包含完整的 pyZacros 脚本。
+File → Run 运行作业。
+pyZacros 生成的所有文件和 Zacros 的输出都位于 *.results 目录中。如果 AMSdynamics 窗口如果仍然是打开的状态，它会弹出提示，要求分析结果。当然也可以通过菜单栏 View → Results 来查看结果。从而打开 Zacros post 窗口。在 Zacros post 中，您可以选择 Plot → Species Numbers 显示物种随时间变化的曲线：
+{{ :adf:zacros_post_species_numbers.png?400 }}
+其它分析，用户可以自行探索。
+=====参考资料=====
+  * 本文参考官方英文教程：[[https://www.scm.com/doc/Tutorials/Kinetics/AMSkineticsZacrosZGB.html|Kinetic Monte Carlo]]
-我们将为CO*和O*添加两个集群：

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