L'analisi delle simulazioni di dinamica molecolare dei primi principi ci consente di prevedere con precisione le proprietà fisiche e chimiche dei fluidi. Questo metodo può essere applicato a qualsiasi analisi atomica in fisica e chimica. Per iniziare, estrarre ogni set specifico di proprietà fisiche utilizzando uno o più script Python dedicati dal pacchetto.
Eseguire tutti gli script nella riga di comando. Tutti impiegano una serie di bandiere, che sono il più coerenti possibile da uno script all'altro. Trasforma l'output della simulazione MD eseguita in un codice di principi primi in un file UMD, quindi trasferisci i file umd in file xyz per facilitare la visualizzazione su vari altri pacchetti, come VMD o VESTA.
Invertire il file UMD in file POSCAR di tipo VASP utilizzando umd2poscar. py script, selezionando istantanee delle simulazioni con la frequenza predefinita. Eseguire il gofrs_umd.
py script per calcolare la funzione di distribuzione della coppia per tutte le coppie di tipi atomici A e B.L'output è scritto in una scheda di file ASCII separata con l'estensione gofrs.dat. Estrarre le distanze medie di legame interatomico come raggi delle prime sfere di coordinazione. Per questo, identificare la posizione del primo massimo delle funzioni di distribuzione della coppia tracciando i gofrs.
dat in un'applicazione per fogli di calcolo e cercando i massimi e i minimi per ogni coppia di atomi, quindi identificare il raggio della prima sfera di coordinazione come il primo minimo del PDF utilizzando il software del foglio di calcolo. Eseguire lo script di speciazione per ottenere la matrice di connettività e ottenere il poliedro di coordinazione o la polimerizzazione. Eseguire il speciation_umd.
py script con il flag r0, che campiona il grafico di connettività al primo livello per identificare i poliedri di coordinazione. Eseguire il speciation_umd. py script con il flag r1, che campiona il grafico di connettività a tutti i livelli di profondità per ottenere la polimerizzazione.
Traccia la durata di ogni ammasso atomico di tutte le specie chimiche trovate nella simulazione come si trovano nella papula. dat file. Estrarre gli spostamenti quadrati medi o MSD degli atomi in funzione del tempo per ottenere l'auto-diffusività, quindi calcolare il MSD usando la serie di msd_umd.
py script e calcolare il MSD medio di ogni tipo atomico. Calcola il MSD di ogni atomo e delle specie chimiche. Traccia il MSD utilizzando un software basato su fogli di calcolo e calcola i coefficienti di diffusione dalla pendenza del MSD.
Eseguire il vibr_spectrum_umd. py script per calcolare l'autocorrelazione della velocità atomica o la funzione VAC per ogni tipo atomico ed eseguire la sua trasformata di Fourier veloce. Traccia lo spettro vibrazionale dal vibr.
dat utilizzando un software simile a un foglio di calcolo. Identificare il valore finito a omega uguale a zero che corrisponde al carattere diffusivo del fluido nei vari picchi dello spettro a frequenza finita. Medie di esecuzione.
py per estrarre i valori medi e lo spread per pressione, temperatura, densità ed energia interna dai file UMD. Infine, esegui le medie complete. py script per eseguire l'analisi statistica completa compreso l'errore della media.
La pirolite è un modello di fusione di silicato multicomponente che meglio si avvicina alla composizione della terra di silicato sfuso. Il pacchetto UMD è stato utilizzato per estrarre diverse caratteristiche della pirolite fusa. Il massimo della funzione di distribuzione della coppia silicio-ossigeno si trova a 1,635 angstrom, che è la migliore approssimazione alla lunghezza della curva.
Usando questo limite come distanza di legame silicio-ossigeno, l'analisi di speciazione mostra che le unità ortosilicate che possono durare fino a pochi picosecondi dominano la fusione. C'è una parte importante del fuso che mostra una polimerizzazione parziale riflessa dalla presenza di dimeri come il disilicato e trimeri come le unità Si3Ox. La loro durata corrispondente è nell'ordine del picosecondo.
I polimeri di ordine superiore hanno tutti una durata considerevolmente più breve. I diversi valori dei gradini verticali e orizzontali producono vari campionamenti del MSD. Anche grandi valori di Z e V sono sufficienti per definire le pendenze e quindi i coefficienti di diffusione dei diversi atomi.
Il tempo di post-elaborazione aumenta notevolmente per grandi valori di Z e V.Infine, le funzioni di autocorrelazione della velocità atomica producono lo spettro vibrazionale del fuso. Qui sono mostrati i contributi degli atomi di magnesio, silicio e ossigeno, nonché il valore totale. Quando si tenta questo protocollo, controllare sempre la convergenza.
Assicurati che le traiettorie atomiche siano abbastanza lunghe da catturare correttamente il fenomeno che ti interessa. Questa tecnica copre la post-elaborazione dei risultati della simulazione. Le simulazioni e la loro analisi devono essere fatte in parallelo.
