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lammps 截断半径

(2012-05-14 22:56:47)
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杂谈

是预先选取的,但不是为拟合势函数服务的,
因为第一性原理在原理上的问题,就忽略了长程相互作用的,
那么在描述一部分物理性质的时候,原来由长程作用表达的部分,
就被包括进了一部分短程作用的表达之中,
但是这只是平衡态下结果上的接近,在动力学过程中有存在偏差的可能,
于是为了让动力学过程中的现象更加接近真实情况,
就不能直接以第一性原理的赝势在实空间的等效截断作为截断,
而要在拟合经验势的时候重新选取一个截断半径,
这个截断半径保证了在动力学和分子力学计算中使用该组势的时候,
计算和拟合势时使用的物理量相关的物理量时的结果的准确性,
动力学模拟中,势的截断半径就应该选取拟和势时得到的这个截断,
在这个截断以上的部分,则不应考虑,对于体系而言,也不再是体系真实的能量表达。

 

 

RDF在几何上与球壳相联系(归一化因子里面包含球壳体积),如果你截断距离超过了元胞最短边长的一半,就会造成在这个距离以外的原子无法形成一个完整的球壳,归一化就归错掉了。这一点,你画个正方形,再画个内切圆,就知道了。中心一点的原子与内切圆以外的原子(比如靠近顶点的原子)之间的配位情况是不能统计的,因为它们构不成完整球壳。

但势函数截断则不同,势函数讲究的是,要把所有的在截断距离以内的近邻原子都统计在内,只要你在截断距离之内,我就计算你的能量贡献,截断距离大过了MD胞的半边长,只是说明MD胞较小,但不会出现漏计的情况。这是没有问题的。截断距离通常是势函数的一部分,而势函数是先于模拟而确定的。你可以根据势函数的截断选取MD胞的大小,却不应根据MD胞的大小去选择势的截断。所以正确的说法是:最好让Md胞的最短边长不小于文献给出的势函数的截断距离。

要注意的是,对于模拟离子体系的长程库仑势和短程BMH势之类的势函数,有时候文献上没有截断距离,这时候,一般可以把截断距离取为MD胞边长的一半。如果取的截断大于边长的一半会出现什么情况呢?那样的话,当第二次模拟,放大MD胞时,可能计算得到的能量会不相同。但是问题不会太大。因为短程排斥力的作用距离都是很短的,而且随距离衰减得很厉害,只要你的MD胞不取得过分小,是不会有多大影响的。也就是说,对于BMH之类的短程势,你的截断半径取10ang,与取15ang,实际上能量计算结果不会有什么区别。至于长程库仑势以及色散项(r^-6之类)等,通常的可以处理这类长程力的程序,一般都会有长程修正项。所以早期的MD模拟,对离子体系也只用216个原子,Md胞相当小,但结果也可以是比较安全的

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