materials and structures期刊（StudioForcite模块进行NaCl溶液的分子动力学计算）
materials and structures期刊（StudioForcite模块进行NaCl溶液的分子动力学计算）分子动力学是一门结合物理，数学和化学的综合技术。分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系统中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。用MS的Forcite模块可以方便进行动力学的的计算分析NaCl溶液的分子动力学计算
上期给大家讲解了：电荷密度分析
今天讲解：
NaCl溶液的分子动力学计算
分子动力学是一门结合物理，数学和化学的综合技术。分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系统中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。用MS的Forcite模块可以方便进行动力学的的计算分析
1.先用AC模块依据研究需要搭建合适浓度的溶液盒子(这边按500H2O、10Na 、10Cl-搭建模型)。
2.接着几何优化(弛豫、能量最小化)选择Forcite-Geometry Opimization，精度设为Fine或者Ultra-fine，力场为COMPASS力场，Smart计算方法，最大计算步数增加为50000——在正式动力学计算前，这一部分非常重要，否则后续会可能报错。
⚠️如果不进行几何优化(弛豫、能量最小化)或者几何优化不到位，直接分子动力学计算，则可能会出现报错，无法正常进行计算。（如图）
所以在计算前一定几何优化，单击more 可以选择几何优化的计算方法。Steepest descent(最速下降法)：在势能面上沿着能量下降梯度进行线性搜索，适合偏离平衡位置很大的结构优化。Conjugate gradient(共轭梯度法)：通过算法使得搜索能量下降梯度的方向共轭，适合接近平衡结构的优化。Newton-Raphson(牛顿-拉弗森迭代法)：包括Quasi-Newton和ABNR，结合梯度和曲率函数预测能量极小点，适合接近平衡结构的优化。
Smart：联用上述几种方法，先用最速下降法初步优化，后用共轭梯度法或者牛顿-拉弗森迭代法精细优化，是默认算法。
优化后开始NaCl溶液的分子动力学计算
-
选择Dynamics，按研究需要设置计算参数。这边设置精度为Medium，系综为NVT，初始速度为Random，温度为298K，时间步长为1fs，总模拟时间50ps，每100步输出一帧，控温函数为Nose。
2.控温函数
Velocity scale：直接调整粒子速度，可使得温度精确匹配于设定温度，是的体系快速达到平衡状态，但不能产生真实合理热力学系综，通常只用于前期弛豫阶段，不用于后续动力学的分析。
Nose：执行恒温计算，默认函数，可以产生真实正则系统(NVT系综)，引入虚拟自由度描述体系和热浴之间的能量交换。
Andersen：在预定碰撞期内，将所有原子速度随机化，可通过碰撞比控制。这种方法平衡系统较为困难。
Berendsen：达到平衡后，更加温和的实现体系和热浴之间的能量交换
NHL：Nose法在接近平衡体系计算结果较为可靠，但非平衡体系需要花费较多时间才能平衡，为克服低效性，引入了Langevin摩擦项和噪声项，相比于Nose算法，达到平衡时间更短。
在相同条件下，不同控温函数的温度演化曲线。如图
未完待续 看
