Анализ моделирования молекулярной динамики первого принципа позволяет точно прогнозировать физико-химические свойства жидкостей. Этот метод может быть применен к любому атомному анализу в физике и химии. Для начала извлеките каждый конкретный набор физических свойств, используя один или несколько выделенных скриптов Python из пакета.
Запустите все скрипты в командной строке. Все они используют серию флагов, которые максимально последовательны от одного сценария к другому. Преобразуйте выходные данные MD-моделирования, выполненного в коде первых принципов, в файл UMD, а затем перенесите файлы umd в файлы xyz для облегчения визуализации на различных других пакетах, таких как VMD или VESTA.
Переверните файл UMD в файлы POSCAR типа VASP с помощью umd2poscar. py скрипт, выбирающий снимки симуляций с заданной частотой. Запустите gofrs_umd.
py script для вычисления функции распределения пар для всех пар атомарных типов A и B. Вывод записывается в одну вкладку ASCII-файла, разделенную расширением gofrs.dat. Извлеките средние расстояния межатомных связей в виде радиусов первых координационных сфер. Для этого определите положение первого максимума функций распределения пар, построив гофрс.
dat файл в приложении для работы с электронными таблицами и поиск максимумов и минимумов для каждой пары атомов, а затем определение радиуса первой координационной сферы как первого минимума PDF с помощью программного обеспечения для работы с электронными таблицами. Запустите сценарий видообразования для получения матрицы связности и получения координационных многогранников или полимеризации. Запустите speciation_umd.
py script с флагом r0, который сэмплирует граф связности на первом уровне для идентификации координационных многогранников. Запустите speciation_umd. скрипт py с флагом r1, который сэмплирует график связности на всех уровнях глубины для получения полимеризации.
График времени жизни каждого атомного кластера всех химических видов, обнаруженных в моделировании, найденных в папуле. dat файлы. Извлеките средние квадратные смещения или MSD атомов в зависимости от времени для получения самодиффузионной способности, затем вычислите MSD, используя ряд msd_umd.
скрипты py и вычисляют средний MSD каждого атомарного типа. Вычислите MSD каждого атома и химических веществ. Постройте MSD с помощью программного обеспечения на основе электронных таблиц и вычислите коэффициенты диффузии от наклона MSD.
Запустите vibr_spectrum_umd. скрипт py для вычисления автокорреляции скорости атомной скорости или функции VAC для каждого типа атома и выполнения его быстрого преобразования Фурье. Построение вибрационного спектра от вибрации.
dat файл с использованием программного обеспечения, похожего на электронную таблицу. Определите конечное значение при омега, равное нулю, что соответствует диффузному характеру жидкости в различных пиках спектра на конечной частоте. Выполните средние значения.
py для извлечения средних значений и разброса для давления, температуры, плотности и внутренней энергии из файлов UMD. Наконец, запустите полные средние значения. py script для выполнения полного статистического анализа, включая погрешность среднего значения.
Пиролит представляет собой модель многокомпонентного силикатного расплава, который лучше всего приближается к составу объемной силикатной Земли. Пакет UMD использовался для извлечения нескольких характерных признаков расплавленного пиролита. Максимум функции распределения кремний-кислородной пары лежит на уровне 1,635 ангстрема, что является лучшим приближением к длине изгиба.
Используя этот предел в качестве расстояния кремний-кислородной связи, анализ видообразования показывает, что ортосиликатные единицы, которые могут длиться до нескольких пикосекунд, доминируют в расплаве. Существует важная часть расплава, которая показывает частичную полимеризацию, что отражается присутствием димеров, таких как дисиликат, и тримеров, таких как единицы Si3Ox. Их соответствующее время жизни находится в порядке пикосекунды.
Все полимеры более высокого порядка имеют значительно более короткий срок службы. Различные значения вертикального и горизонтального шагов дают различные выборки MSD. Даже больших значений Z и V достаточно, чтобы определить наклоны и, следовательно, коэффициенты диффузии различных атомов.
Время постобработки резко увеличивается для больших значений Z и V. Наконец, функции автокорреляции атомной скорости дают вибрационный спектр расплава. Здесь показаны вклады атомов магния, кремния и кислорода, а также общая стоимость. При попытке использования этого протокола всегда проверяйте конвергенцию.
Убедитесь, что атомные траектории достаточно длинные, чтобы правильно уловить интересующее вас явление. Этот метод охватывает постобработку результатов моделирования. Моделирование и их анализ должны проводиться параллельно.
