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adf:heatconductance2

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adf:heatconductance2 [2023/10/04 19:13] – 创建 liu.junadf:heatconductance2 [2023/10/09 19:15] (当前版本) – [1,dE/dt的求取] liu.jun
行 1: 行 1:
-======ReaxFF-热导率方法2:使用T-NEMD方法计算率======+======ReaxFF-热导率方法2:T-NEMD方法结合传统计======
 热导率计算公式: 热导率计算公式:
   * k = W/(S⋅Grad(T)) = (dE/dt)/(SΔT/L)   * k = W/(S⋅Grad(T)) = (dE/dt)/(SΔT/L)
行 21: 行 21:
 {{ :adf:heatconduct2003.png?650 }} {{ :adf:heatconduct2003.png?650 }}
 注意: 注意:
-  * 步数:设置较长,这里作为演示设置了 20 万步,步数需要足够长,一遍有足够的时间,达到稳定的非平衡态,即热传递达到恒定+  * 步数:设置较长,这里作为演示设置了 20 万步,步数需要足够长,以便有足够的时间,达到稳定的非平衡态,即热传递达到恒定
   * 步长:温度很低,因此步长可以设置的较长   * 步长:温度很低,因此步长可以设置的较长
   * Initial Temperature:设置为热源、热漏的均值,热源、热漏后面分别设置为 90K、70K,因此此处为 80K   * Initial Temperature:设置为热源、热漏的均值,热源、热漏后面分别设置为 90K、70K,因此此处为 80K
行 29: 行 29:
 {{ :adf:heatconduct2004.png?650 }} {{ :adf:heatconduct2004.png?650 }}
  
-注意Atoms in Region,选择了对应的Region。+注意上图中Atoms in Region,选择了对应的Region。
  
 保存并运行作业。 保存并运行作业。
行 42: 行 42:
 双击坐标轴,选择右侧 Analysis 栏,再选择 LineaRegression 栏,对该曲线进行线性回归拟合: 双击坐标轴,选择右侧 Analysis 栏,再选择 LineaRegression 栏,对该曲线进行线性回归拟合:
 {{ :adf:heatconduct2006.png?450 }} {{ :adf:heatconduct2006.png?450 }}
-由于笔者 Movie → Graph → Try To Use Time On E-axes 勾选了,因此曲线的横坐标一般会是时间而非帧数。由于前面的很长时间开始体系热传递还没有达到平衡,因此应该等到足够的时间之后,曲线斜率稳定之后,拟合斜率稳定的这部分数据,因此我们这里作为示意,选择从 10 万 fs 后的数据开始拟合(总20 万 fs),然后点击 OK,即得到拟合直线与原始曲线合并显示:+由于笔者 Movie → Graph → Try To Use Time On E-axes 勾选了,因此曲线的横坐标一般会是时间而非帧数。由于前面的很长时间开始体系热传递还没有达到平衡,因此应该等到足够的时间之后,曲线斜率稳定之后,拟合斜率稳定的这部分数据,因此我们这里作为示意,选择从 10 万 fs 后的数据开始拟合(因为的模拟时间是 20 万 fs,因此拟合范围为 10 万 fs),然后点击 OK,即得到拟合直线与原始曲线合并显示:
  
 {{ :adf:heatconduct2007.png?650 }} {{ :adf:heatconduct2007.png?650 }}
  
-从上图中可以看到,拟合的时候,基本上忽略了前 10 万 fs 的数据。直线数据的标题(上图右上角),可以看到直线斜率为 5.39×10${-5}$ eV/fs(单位为纵坐标单位 ÷ 横坐标单位)+从上图中可以看到,拟合的时候,忽略了前 10 万 fs 的数据。直线数据的标题(上图右上角),可以看到直线斜率为 5.39×10${-5}$ eV/fs(单位为纵坐标单位 ÷ 横坐标单位)
  
 如上文所说,取其一半即 dE/dt = 2.695 ×10${-5}$eV/fs 如上文所说,取其一半即 dE/dt = 2.695 ×10${-5}$eV/fs
  
-====热传导横截面积====+====2,热传导横截面积====
 Model → Lattice,下图中可见,对本例而言,S = a × c = 281.96919 Å$^2$ Model → Lattice,下图中可见,对本例而言,S = a × c = 281.96919 Å$^2$
 {{ :adf:heatconduct2008.png?650 }} {{ :adf:heatconduct2008.png?650 }}
-====热传导距离====+====3,热传导距离====
  
 {{ :adf:heatconduct2009.png?650 }} {{ :adf:heatconduct2009.png?650 }}
  
 选中对应的两个原子,即可显示两个原子之间的距离。 选中对应的两个原子,即可显示两个原子之间的距离。
 +
 +带入文中开头的公式中,换算为国际单位制即可求得热导率。
 +
 +=====注意:=====
 +  * 模型太小,则热涨落很大,模型越大,结果越趋于稳定。
 +  * 力场的准确度对结果影响很大。
 +  * 该方法对力场、DFTB、MOPAC、DFT均适用。
adf/heatconductance2.1696418024.txt.gz · 最后更改: 2023/10/04 19:13 由 liu.jun

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