这是本文档旧的修订版！

水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟（分子入射、沉积）

本文说明，如何使用ReaxFF的Molecular Gun功能模拟在二维表面，原子、分子以一定频率、速度（即温度）从外界入射到二维表面，在表面沉积、反应或凝聚的过程。此处以水分子在石墨烯表面的行为为例进行说明。

ADF2016.208及其以后的版本，包含该功能（注：该功能ADF2017正式发布，目前只是最新的开发测试版包括这个功能）。下载链接（编号大于r57000即可）：https://www.scm.com/support/downloads/bug-fixes/

石墨烯建模

二维表面的建模，参考费米维基：【入门基础教程】创建固体表面，并均匀加入其它气体、液体分子中“创建固体表面”。本文中创建石墨烯的过程如下：

在ADFinput，切换到ReaxFF模块，并创建晶体结构，选择石墨烯：

此处可以对石墨烯的元素、结构参数进行修改，但本例中不做修改，直接点OK：

得到石墨烯的原胞。我们需要做一个大一点的二维表面，因此需要做超胞，但因为我们希望做的是二维体系，因此做超胞的时候，C方向重复单元个数填写为1，A、B方向重复10个单元：

如此，得到两层石墨烯，那么我们只需要一层，所以删掉任意一层（选中其中一个原子，按ctrl m键，再按del键即删除掉该原子所在层），得到一层石墨烯如下：

点击Model > Lattice修改Z方向的数值（这是分子动力学模拟的Cell的尺寸）到60埃左右，如下图所示：

在适当的位置添加一个水分子（基本的分子建模，参考费米维基：建模：ADF模块分子的基本建模功能演示（视频）），并通过View > Periodic > Show Unit Cell，显示分子动力学模拟的Cell:

并将水分子设为一个region，（如何设置region，参考如何创建分区），例如名为Region_1：

点击Model > Molecular Gun：

其中：

Add molecules from Region_1：表示Region_1（也就是水分子）是入射分子（当然原子、团簇都是可以的）
Add at：表示入射的位置，选择z表示入射的高度固定为当前高度，在xy平面随机分布。其他选项参考说明（鼠标悬停，就会显示该参数的说明）
Temperature：表示入射分子的速度，折算成温度为300K，温度越高，速率越大
Start at integration：从第多少step开始入射
Frequency：每隔多少step入射一次Region_1。注意：这个频率不能太高，例如不能是1000，否则会出现一个分子还没有离开，旁边又出现一个分子，两个分子之间距离过近（比如小于1埃），就会出现巨大的彼此破坏的力量，形成分子碎片。该参数建议设置为3000以上。