1. 構(gòu)建水分子結(jié)構(gòu)

新建一個(gè)3D Atomistic.xsd文件，命名為H2O，點(diǎn)擊

新建水分子結(jié)構(gòu)。

圖1 水分子構(gòu)建

1. 構(gòu)建AC模型

步驟如下圖所示，單擊選擇Modules中的Amorphous Call，Calculation；計(jì)算精度Quality選擇 Ultra-fine ；填寫密度；選擇水分子，分子數(shù)為1000（注意：模型的長寬高要大于25?），運(yùn)行Run，如下圖所示，顯示正在運(yùn)行，運(yùn)行完成，構(gòu)建成功。

圖2 AC盒子的構(gòu)建步驟

3. 選擇運(yùn)行模塊Forcitefield

新建立一個(gè)3D Atomistic.xsd，復(fù)制一個(gè)H2O模型，將新建立的模型改名為H2O.xsd文件，粘貼復(fù)制的H2O模型。點(diǎn)擊選擇Forcite，Calculation，彈出Forcite Calculation ，選擇Energy 中Forcitefield中的COMPASSII，點(diǎn)擊旁邊的More，取消默認(rèn)的兩個(gè)勾選，單擊面板中的兩個(gè)Calculate，確保模型中所有的原子具有正確的力場，可以點(diǎn)擊一個(gè)原子，在信息欄里查看力場是否正確建立。如H的力場是h1o，然后將Charges 改為Use current，運(yùn)算精度可以為Ultra-fine（根據(jù)自己電腦配置和需要選擇）。然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，點(diǎn)擊Setup，選擇Geometry Optimization，接著點(diǎn)擊Job Control，選擇運(yùn)行的核心數(shù)。最后運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)束進(jìn)行下一步。

圖3 Forcite 力場構(gòu)建及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的步驟

4. 動(dòng)力學(xué)計(jì)算

選擇生成的H2O.xsd文件，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算。點(diǎn)擊More，選擇Ensemble中NPT，Pressure改為0.0001，Time step為1； Total simulation time 為500；關(guān)閉Forcite Dynamics，點(diǎn)擊運(yùn)行。運(yùn)行完成，再次選擇More，選擇Ensemble中NVT，Pressure改為0.0001，Time step為1； Total simulation time 為1000；點(diǎn)擊運(yùn)行。運(yùn)行完成。

圖4 動(dòng)力學(xué)步驟

5. RDF計(jì)算

單機(jī)鼠標(biāo)右鍵，選擇Display Style，選擇Lattice中Style 中In-Cell，將所有的原子放在一個(gè)盒子里。Alt+單擊H原子，點(diǎn)擊Edit 中的 Edit Sets，New，記為H，同樣的方式 編輯得到O。選擇xtd軌跡文件，點(diǎn)擊Modules，F(xiàn)orcite，Analysis，選擇Radial distribution function，Sets中分別選擇O和H，計(jì)算O和H之間的RDF。其中 Cutoff小于盒子最小邊長的1/2。

總結(jié): 首先建立分子的模型，其次構(gòu)建AC盒子，重點(diǎn)需要設(shè)置好分子的計(jì)算模塊，選擇合適的力場模型。然后分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，動(dòng)力學(xué)分析。最后選定模塊中分析中的RDF功能，計(jì)算可得到RDF計(jì)算結(jié)果就是分子間H-H、H-O、O-O的徑向分布函數(shù)。O-O 徑向分布函數(shù)在0. 275 nm處出現(xiàn)最高峰值,表示由于氫鍵相互作用下中心水分子與最近鄰水分子間氧氧距離；O-H 徑向分布函數(shù)在0. 175 nm 和0. 325 nm 處均出現(xiàn)峰值,這分別是有氫鍵作用和無氫鍵作用的O-H 距離；H-H 徑向分布函數(shù)在0. 245 nm處出現(xiàn)峰值。

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