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adf:gcmc [2018/02/08 23:16] – liu.jun | adf:gcmc [2020/05/18 16:12] (当前版本) – [注意1:] liu.jun |
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======如何进行巨正则系综蒙特卡洛GCMC模拟====== | ======2016以前的版本如何进行巨正则系综蒙特卡洛GCMC模拟====== |
体系与一温度为T的粒子(分子、原子)源接触,体系不仅同粒子源有能量交换,而且可以同粒子源有粒子的交换,最后达到平衡,这种系综称巨正则系综,可以用于模拟块体表面吸附小分子、原子的反应过程。 | 体系与一温度为T的粒子(分子、原子)源接触,体系不仅同粒子源有能量交换,而且可以同粒子源有粒子的交换,最后达到平衡,这种系综称巨正则系综,可以用于模拟块体表面吸附小分子、原子的反应过程。 |
=====新版本ADF===== | |
ADF2017.211之后的版本,将GCMC的功能集成到了图形界面,具体可以参考教程[[adf:voltageprofileofdischarging]]中的第3步“对Alpha硫晶体进行巨正则系综蒙特卡洛模拟” | |
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=====旧版本ADF===== | |
以铁表面的吸附O<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>O为例来说明。 | 以铁表面的吸附O<sub>2</sub>、H<sub>2</sub>O为例来说明。 |
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<WRAP center round download 30%> | |
[[https://www.jianguoyun.com/p/DUpDeS8QmZ2ZBhiR-CQ|计算文件下载(点击)]] | |
</WRAP> | |
====建模:==== | ====建模:==== |
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1 nmols !Number of MC molecule types, must match the number of molecule blocks that follow! | 1 nmols !Number of MC molecule types, must match the number of molecule blocks that follow! |
! | ! |
! Molecule Specific Data: C2H2 example | |
! This part is fixed format! | |
! We need cmpot on line 1, | |
! possibly followed by the noinsr on line two, | |
! and forced to be ended with nmatom on line 2 or 3, followed by nmatom lines of coordinates. | |
! the coordinates are FIXED FORMAT! (24d.15,1x,A2) x,y,z (24 wide, 15 after decimal), 1 space, 2chars symbol) | |
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!Molecule Specific Data: H2O Example | !Molecule Specific Data: H2O Example |
0.00 cmpot !chemical potential of molecule | -75.00 cmpot !chemical potential of molecule |
1 noinsr !setting this to 1 disables insert/deletion moves. If it is set to 1 for all types, the ensamble becomes NVT/NPT | 1 noinsr !setting this to 1 disables insert/deletion moves. If it is set to 1 for all types, the ensamble becomes NVT/NPT |
3 nmatom !number of atoms in molecule | 3 nmatom !number of atoms in molecule |
0.0000000000000000 0.000000000000000 0.000000000000000 C | -4.9071400000000000 1.804740000000000 4.595350000000000 O |
eor | -5.2042200000000000 2.419330000000000 3.920340000000000 H |
| -4.0159200000000000 1.511840000000000 4.391540000000000 H |
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| !Molecule Specific Data: H2 Example |
| -75.00 cmpot !chemical potential of molecule |
| 1 noinsr |
| 2 nmatom !number of atoms in molecule |
| 3.426300000000000 -1.2337700000000000 3.477750000000000 O |
| 2.147280000000000 -0.7508700000000000 4.070210000000000 O |
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| eor |
</code> | </code> |
上面的脚本中,最后面的12行内容是关于H<sub>2</sub>O、O<sub>2</sub>的坐标。该坐标是从*.run文件的前面部分“剪切”(也就是*.run脚本中不再有H<sub>2</sub>O、O<sub>2</sub>的坐标)过来的。*.run中坐标的列表类似如下: | 上面的脚本中,最后面的12行内容是关于H<sub>2</sub>O、O<sub>2</sub>的坐标。该坐标是从*.run文件的前面部分“剪切”(也就是*.run脚本中不再有H<sub>2</sub>O、O<sub>2</sub>的坐标)过来的。*.run中坐标的列表类似如下: |
===注意2:化学势的计算=== | ===注意2:化学势的计算=== |
关于‘cmpot !chemical potential of molecule’这一项,上面的例子中,化学势都设置为-75kcal/mol。化学势计算公式: | 关于‘cmpot !chemical potential of molecule’这一项,上面的例子中,化学势都设置为-75kcal/mol。化学势计算公式: |
[μ(T,P)+]+k<sub>b</sub>*ln(P/P')-E<sub>d</sub>]/2 | [μ(T,P)+k<sub>b</sub>T*ln(P/P')-E<sub>d</sub>]/2 |
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* μ(T,P)可以通过计算该分子的气相Gibbs自由能得到,参考[[adf:gibbsofgas]]。计算的时候,所取温度、压强与系综温度、压强一致即可。 | * μ(T,P)是在温度、压强下,实验测得的化学势 |
* k<sub>b</sub>为波尔兹曼常熟。 | * k<sub>b</sub>为波尔兹曼常数,T为温度 |
* P'是小分子的分压强。如果只有一种气体,那么k<sub>b</sub>*ln(P/P')=k<sub>b</sub>*ln1=0 | * P'是小分子的分压强。如果只有一种气体,那么k<sub>b</sub>T*ln(P/P')=k<sub>b</sub>T*ln1=0 |
* E<sub>d</sub>是分子的解离能,也就是ADF计算得到的分子的Bonding Energy。 | * E<sub>d</sub>是分子的解离能 |
====提交任务==== | ====提交任务==== |
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