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介紹DS-PAW aimd分子動力學模擬的內容

鴻之微 ? 來源:鴻之微 ? 2023-02-21 16:32 ? 次閱讀

第一性原理平面波密度泛函計算軟件DS-PAW是Device Studio平臺下的一款使用C++開發的國產第一性原理密度泛函計算軟件,使用平面波作為基函數組,其贗勢是使用投影綴加平面波方法構造的。

DS-PAW能夠應用于不同場景,例如金屬、半導體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等;能夠精確預測材料的電子分布;能夠進行原子幾何結構優化;能夠廣泛的應用于材料科學領域。????? ???

本期將給大家介紹DS-PAW aimd分子動力學模擬的內容。

2.18.aimd分子動力學模擬

本節將以水分子體系為例,介紹在DS-PAW中如何進行分子動力學模擬計算。

2.18.1.H?O分子動力學模擬輸入文件

輸入文件包含參數文件aimd.in和結構文件structure.as,aimd.in如下:

cc0b5cb8-b10e-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

aimd.in輸入參數介紹:

在分子動力學模擬計算中可以盡量保留sys.和cal.的參數到aimd.in中,之后設置分子動力學模擬計算特有的參數即可:

task: 本次計算為分子動力學計算,設置task為aimd;

aimd.ensemble: 表示分子動力學模擬時選用的系綜;

aimd.timeStep: 表示分子動力學模擬時的時間步長;

aimd.totalSteps: 表示分子動力學模擬的總步數;

aimd.iniTemp: 表示分子動力學模擬時的初始溫度;

structure.as文件參考如下:

cc266148-b10e-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.18.2.run程序運行

準備好輸入文件之后,將aimd.in和structure.as文件上傳到服務器上運行,按照結構弛豫中介紹的方法執行DS-PAW aimd.in。

2.18.3.analysis計算結果分析

根據上述的輸入文件,計算完成之后將會得到DS-PAW.log、aimd.json、paw_tmp/aimd.tmp這3個文件。

aimd.json: 分子動力學計算完成之后的json數據文件;此時模擬時間內原子位置、體系能量和溫度等數據被保存在aimd.json中,具體的數據結構詳見數據結構解析部分;

paw_tmp/aimd.tmp: 分子動力學計算中的軌跡文件,默認aimd計算中每20個離子步記錄一次結構信息

使用Device Studio可直接對aimd.json文件處理出圖,其操作步驟為:Simulator-->DS-PAW-->Analysis Plot,選擇aimd.json即可,可根據作圖要求自定義設置面板參數。

DS可以播放在模擬過程中分子的運動軌跡,截取其中一幀的結構圖如下圖所示:

cc46634e-b10e-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

另可使用python進行數據處理,將aimd.json轉為pdb文件,具體操作見輔助工具使用教程部分。

cc6d4af4-b10e-11ed-bfe3-dac502259ad0.png





審核編輯:劉清

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原文標題:產品教程丨DS-PAW aimd分子動力學模擬

文章出處:【微信號:hzwtech,微信公眾號:鴻之微】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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