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adf:optimizeff_crystal

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adf:optimizeff_crystal [2019/12/10 15:48] – [使用块体材料DFT计算数据优化ReaxFF力场] liu.junadf:optimizeff_crystal [2022/09/14 11:15] (当前版本) – liu.jun
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 ======使用块体材料DFT计算数据优化ReaxFF力场====== ======使用块体材料DFT计算数据优化ReaxFF力场======
-**提示：下面的操作，除了DFT计算之外，其他只在Linux、Mac系统测试过。**+**提示：下面的操作，除了DFT计算之外，其他只在Linux、Mac系统测试过。**本教程仅适用于2019.1以下版本。
  
 ADF软件集成了使用蒙特卡洛方法优化力场参数的脚本。目前已经可以较为方便的使用，脚本经过测试，可以正常工作，但大都是在命令行下工作。用“优化”的方式，也可以创建一些新的力场：一般在相似力场的基础上，对力场中的元素进行修改，使用DFT计算这些新元素体系的一些结构的能量，然后使用MCFF对力场参数进行优化。 ADF软件集成了使用蒙特卡洛方法优化力场参数的脚本。目前已经可以较为方便的使用，脚本经过测试，可以正常工作，但大都是在命令行下工作。用“优化”的方式，也可以创建一些新的力场：一般在相似力场的基础上，对力场中的元素进行修改，使用DFT计算这些新元素体系的一些结构的能量，然后使用MCFF对力场参数进行优化。
行 16: 行 16:
     * mcmxst是允许运行的最大步数，这个参数需要改大，否则默认值为0，只运行一步。     * mcmxst是允许运行的最大步数，这个参数需要改大，否则默认值为0，只运行一步。
  
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DZ3SvS4QmZ2ZBhis2S0|详细英文教程下载（点击）]]+{{ :adf:mcff.pdf |详细英文教程下载（点击）}}
  
 本文以石墨烯片层为例，DFT计算得到的层间距为3.355埃（如下图中所示，单胞内的两层石墨烯）： 本文以石墨烯片层为例，DFT计算得到的层间距为3.355埃（如下图中所示，单胞内的两层石墨烯）：
行 33: 行 33:
   * <color grey>例如下文的第一个命令，需要输入：</color>   * <color grey>例如下文的第一个命令，需要输入：</color>
 <code bash>$ADFBIN/startpython LT_to_trainset.py *.t21</code> <code bash>$ADFBIN/startpython LT_to_trainset.py *.t21</code>
-<color grey>后面其他的命令，也需要在前面加$ADFBIN/，但是像cp、chmod这样的命令，并不是ADF的命令，而是系统的基本命令，前面不需要加$ADFBIN/，用户需要自行尝试。</color>+<color grey>后面其他的命令，也需要在前面加${$ADFBIN/}$，但是像cp、chmod这样的命令，并不是ADF的命令，而是系统的基本命令，前面不需要加${$ADFBIN/}$，用户需要自行尝试。</color>
 =====1. 一系列结构的DFT计算===== =====1. 一系列结构的DFT计算=====
-这里我们使用ADF软件中，用于计算周期性体系DFT计算的BAND模块进行计算。改变两层石墨烯之间的距离，分别为3.913、3.718、3.416、3.355、2.992、2.618、2.316埃，计算了他们的能量（[[https://www.jianguoyun.com/p/DUXozi8QmZ2ZBhjRvDk|计算输入输出、文件下载]]）。如下图所示：+这里我们使用ADF软件中，用于计算周期性体系DFT计算的BAND模块进行计算。改变两层石墨烯之间的距离，分别为3.913、3.718、3.416、3.355、2.992、2.618、2.316埃，计算了他们的能量。如下图所示：
  
 {{ :adf:opimizeff_crystal02.png?600 }} {{ :adf:opimizeff_crystal02.png?600 }}
行 88: 行 88:
   - 参考上面所示的geo的格式，略作修改:**1)**添加能量信息;**2)**插入一行：“UNIT ENERGY   kcalmol”；**3)**插入一行“RUTYPE SINGLE POINT”（这一行不插入也可以，用于说明数据来源）   - 参考上面所示的geo的格式，略作修改:**1)**添加能量信息;**2)**插入一行：“UNIT ENERGY   kcalmol”；**3)**插入一行“RUTYPE SINGLE POINT”（这一行不插入也可以，用于说明数据来源）
   - 将所有DFT计算的结果，类似地添加到geo文件中。   - 将所有DFT计算的结果，类似地添加到geo文件中。
- 
-本例中，生成的geo文件下载，[[https://www.jianguoyun.com/p/DfkrSpYQmZ2ZBhifvTk|请点击此处]]（如果下载后名字变了，需要手动改回geo，注意没有后缀）。 
 =====3. 生成trainset.in文件===== =====3. 生成trainset.in文件=====
 这个文件并不是geo文件相同的作用，而是对力场优化的过程进行一些权重设置，也就是用户可能特别要求某些参数更重要，权重就可以设置的很高，这样在优化力场过程中，就会更大程度地满足该参数条件。 这个文件并不是geo文件相同的作用，而是对力场优化的过程进行一些权重设置，也就是用户可能特别要求某些参数更重要，权重就可以设置的很高，这样在优化力场过程中，就会更大程度地满足该参数条件。
行 175: 行 173:
 第一个结构1_reax就是DFT优化的最优结构。可以设置这个权重非常大，例如是其他条件的权重的10倍（即1.0）。但本例中，实际上并没有这样做。使用了默认的trainset.in文件。 第一个结构1_reax就是DFT优化的最优结构。可以设置这个权重非常大，例如是其他条件的权重的10倍（即1.0）。但本例中，实际上并没有这样做。使用了默认的trainset.in文件。
  
-Trainset.in文件格式，参考：https://www.scm.com/doc/ReaxFF/trainset_descrp.html?highlight=trainset+Trainset.in文件格式，参考：https://www.scm.com/doc/ReaxFF/trainset_descrp.html
 =====4. 准备ffield、ffield_min、ffield_max、ffield_bool文件===== =====4. 准备ffield、ffield_min、ffield_max、ffield_bool文件=====
 ====生成ffield==== ====生成ffield====
 本例中，我们可以直接在CHO.ff的基础上修改，所以直接将其拷贝过来，改名为ffield即可。 本例中，我们可以直接在CHO.ff的基础上修改，所以直接将其拷贝过来，改名为ffield即可。
 ====生成ffield_min、ffield_max==== ====生成ffield_min、ffield_max====
-ffield的格式、参数的具体含义，参考[[https://www.scm.com/doc/ReaxFF/_downloads/ReaxFF-users-manual-2002.pdf|英文手册]]（page 16）。+ffield的格式、参数的具体含义，参考{{ :adf:reaxff-users-manual-2002.pdf |英文手册}}（page 16）。
  
 我们这里可以只优化： 我们这里可以只优化：
行 211: 行 209:
 因为只优化4个参数，所以只将ffield_bool文件中，四个参数对应位置的数字，从0改为1。 因为只优化4个参数，所以只将ffield_bool文件中，四个参数对应位置的数字，从0改为1。
  
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DSEZdKoQmZ2ZBhjVvTk|四个ffield文件下载（点击）]] 
  
 =====5. mcff.run文件===== =====5. mcff.run文件=====
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DeC_4V4QmZ2ZBhjWvTk|mcff.run文件下载]]。注意根据实际需求，灵活修改（参数的含义在本文前面已经进行了说明）：+注意根据实际需求，灵活修改（参数的含义在本文前面已经进行了说明）：
   * mcbeta可以用默认值；   * mcbeta可以用默认值；
   * mcdbet设置的越小越好，降温越慢，蒙特卡洛模拟效果越好，但所需的步数就越多，默认值实际上已经比较小了；   * mcdbet设置的越小越好，降温越慢，蒙特卡洛模拟效果越好，但所需的步数就越多，默认值实际上已经比较小了；
行 231: 行 228:
  
 生成的summery.txt列出了蒙特卡洛的过程，比较重要的数据是能量误差（Current error这一列数据），当然误差越小越好。生成的ffield_best是优化得到的力场，修改成自己希望的名字，例如CHO_modified.ff即可。 生成的summery.txt列出了蒙特卡洛的过程，比较重要的数据是能量误差（Current error这一列数据），当然误差越小越好。生成的ffield_best是优化得到的力场，修改成自己希望的名字，例如CHO_modified.ff即可。
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-[[https://www.jianguoyun.com/p/DQxJWhUQmZ2ZBhjfvTk|生成的CHO_modified.ff文件下载。]] 
  
 使用该力场，在ReaxFF中优化，我们得到的层间距3.41埃，很接近DFT的结果3.355埃： 使用该力场，在ReaxFF中优化，我们得到的层间距3.41埃，很接近DFT的结果3.355埃：
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 注意，这里我们没有优化二面角参数，也没有在trainset.in里面限定二面角，所以为了保证层间距，优化键能的同时，二面角的结果变差了，石墨烯变得不是平面的了。 注意，这里我们没有优化二面角参数，也没有在trainset.in里面限定二面角，所以为了保证层间距，优化键能的同时，二面角的结果变差了，石墨烯变得不是平面的了。
 +
 +{{ :adf:mcff_crystal.zip |本例文件计算文件下载}}
adf/optimizeff_crystal.1575964128.txt.gz · 最后更改: 2019/12/10 15:48 由 liu.jun

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