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mgqqlwq銅蟲 (著名寫手)
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求教分子動(dòng)力學(xué)模擬中使模擬對(duì)象升溫的合理速率是多少呢？和體系的什么參數(shù)有關(guān)？
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分子動(dòng)力學(xué)中由于計(jì)算能力和時(shí)間步長(zhǎng)的限制，應(yīng)該一般只能在幾個(gè)皮秒至幾十個(gè)皮秒甚至更短的時(shí)間內(nèi)使目標(biāo)體系從室溫升高到熔點(diǎn)以下的溫度。當(dāng)然不同的材料熔點(diǎn)有很大區(qū)別，比如金屬或者石墨烯等材料，大概都在幾千K， 那么 1000K/ps 量級(jí)的升溫速率是否符合實(shí)際情況中（比如實(shí)驗(yàn)中）物體實(shí)際的升溫速率呢？似乎模擬中的升溫速率要高很多。 想求教一下應(yīng)該怎么考慮選擇合理的升溫速率呢？比如對(duì)于貴金屬金、銀或者石墨烯等材料或者更廣泛的對(duì)所有材料，應(yīng)該主要通過材料的哪個(gè)性質(zhì)或者參數(shù)來選擇設(shè)定的升溫速率呢？ 謝謝！ |
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2樓2019-01-14 11:53:20
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4樓2019-01-14 17:23:38
mgqqlwq
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5樓2019-01-14 22:16:07
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實(shí)驗(yàn)環(huán)境不僅有升溫速率，還有濕度、磁場(chǎng)、重力、氧化，即使是比較理想的實(shí)驗(yàn)條件下，實(shí)驗(yàn)材料本身在升溫中還有相轉(zhuǎn)變，也可能伴隨化學(xué)反應(yīng)，要是哪個(gè)軟件能把這些都考慮進(jìn)去的話，那也只有神仙模擬器了。如果讓你自己來設(shè)計(jì)勢(shì)函數(shù)，你當(dāng)然也不可能考慮到這些，不是你不想，而是做不到。你模擬的只是一個(gè)原子模型，不是你想的現(xiàn)實(shí)物質(zhì)，既不會(huì)有以上的反應(yīng)，也不會(huì)有你說的問題。實(shí)際上做實(shí)驗(yàn)的人經(jīng)常也會(huì)向我提出一些類似的令我哭笑不得的疑問，所以應(yīng)該先拋棄實(shí)驗(yàn)思維，再談模擬。 至于升溫步數(shù)，當(dāng)然只用達(dá)到指定溫度就行了，少了不夠，多了浪費(fèi)時(shí)間。一般人會(huì)選用較多的步數(shù)和較慢的升溫速度明顯只是為了保證溫度達(dá)到并且升溫過程中原子系統(tǒng)更加穩(wěn)定，不會(huì)崩潰，比如原子丟失。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
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6樓2019-01-15 00:15:28
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送紅花一朵 |
非常感謝您細(xì)致的回復(fù)！您的最后一句話應(yīng)該也部分回答了我的疑惑，至少要保證體系是穩(wěn)定的不會(huì)崩潰。 您說的很對(duì)，模擬很難做到能夠非常真實(shí)的模擬真實(shí)環(huán)境中的方方面面�？赡芪冶硎龅牟粔驕�(zhǔn)確，我想表達(dá)的應(yīng)該是，怎么樣選擇升溫速率和步數(shù)，才不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)一些壞的模擬參數(shù)的設(shè)定導(dǎo)致的非真實(shí)的現(xiàn)象。比如說，實(shí)際中可能通常情況是升溫速率在1000 K/s的量級(jí)，如果模擬中使用的是（很有可能因?yàn)楦鞣N限制只能選擇這么大）1000 K/ps的量級(jí)的話，會(huì)不會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)的一些非真實(shí)的結(jié)果是這種人為的設(shè)定引起的。 可能類似于分子動(dòng)力學(xué)模擬中，有些時(shí)候需要選擇合適的體系大小，體系選擇的太小結(jié)果就不收斂了。升溫速率的選擇方面是否也會(huì)存在類似的問題呢？不知道我說的是否正確，您怎么想這個(gè)問題？ |
7樓2019-01-18 16:48:06
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怎么樣的設(shè)置都不能避免非真實(shí)的現(xiàn)象，你這種想法正是非真實(shí)的現(xiàn)象。你還可以設(shè)定升溫速率為10K/min，跑現(xiàn)實(shí)時(shí)間1個(gè)小時(shí)，我覺得這樣得出的結(jié)果一定會(huì)非常真實(shí)。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
8樓2019-01-18 18:43:27
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我覺得這個(gè)就像有些模擬中體系的大小需要選擇的足夠大是類似的，因?yàn)橛?jì)算能力的限制不可能選擇和真實(shí)體系一樣的大小，但是有些過程和性質(zhì)依然是可以通過模擬來計(jì)算的，因?yàn)轶w系選的足夠大有些性質(zhì)就收斂了。 所以我覺得我的問題是類似的，升溫速率的選擇應(yīng)該怎么考慮呢？在兼顧計(jì)算效率和結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)。也不能說模擬不可能完全模擬真實(shí)的情況就隨意去選擇吧，除非說怎么選擇對(duì)結(jié)果都沒有影響。 如果模擬能實(shí)現(xiàn)10K/min的情況下模擬實(shí)際1個(gè)小時(shí)的過程，我可能就不需要上論壇來問這個(gè)問題了。 |
9樓2019-01-19 09:31:28
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