第一原理分子動力学プログラム STATE Senri Wiki

Molecular dynamics †

分子動力学シミュレーションの実行方法

HOWTO †

分子動力学計算 †

• 分子動力学シミュレーションの実行を指定
  • IMDALG=-1あるいはIMDALG=-2を選択

    通常はIMDALG=-1を指定する。TRAJECTORY、ENERGIES等が生成される。

• IMDALG=-1(有限温度分子動力学)の場合、固定フォーマット形式の最終行（...SM_dopping）の後に、有限温度分子動力学の条件を付け加える。

  2                                  : mvelsc
  300.0D0   30.0D0    10       1.0D0 : tempw,tolp,nroll,anneal
  300.0D0   8         15       1     : wnosep,nhc,nosy,ndrt
  5.0D-8                             : frict
  0                                  : mcnstr

• MVELSC: 温度（速度）の制御法を指定

  mvelsc	velocity scaling
  0	micro cano
  1	Simulated annealing
  2	simple velocity rescaling
  10	Nose-Hoover

• TEMPW: 温度 (K)
• TOLP: 温度の閾値 (K) Velocity rescalingの場合に目的の温度よりTOLPずれた場合に温度を目標の温度にスケールする
• NROLL: Rolling averageのインターバル 通常10が推奨される
• ANNEAL: アニーリングの因子 Simulated annealingの際に用いられる
• WNOSEP: 特徴的な系の振動数 (cm^-1)
• NHC: Nose-Hoover chainの長さ (NHCの場合4, GGMTの場合2が推奨される)
• NOSY: Suzuki-Yoshida積分の次数
• NDRT: 熱浴変数についての積分の数 通常NDRT=1で十分である
• FRICT: Langevin分子動力学シミュレーションの際の摩擦係数
• MCNSTR: 拘束条件の数 MCNSTRが0よりも大きい場合、拘束条件の数だけ行を追加する

  DIST  1 2     1.83401~
  BEND  1 2 3   104.23195~
  DIHED 1 2 3 4 60.0~

  ここで拘束条件は
  • DIST: 距離
  • BEND: 角度
  • DIHED: 二面角 が実装されており、2-5 columnの数字（column数は拘束条件に依存する）で拘束に関係する原子の番号を指定し、最後の実数で距離あるいは角度を指定する。

拘束条件付き分子動力学シミュレーション †

以下のオプションを追加することによっても拘束条件付き分子動力学シミュレーションを実行することが可能である。

&COSTRAINT
 NMCNSTR 3
 DIST  6 7      4.102 
 BEND  1 2 3  104.23195
 DIHED 1 2 3 4  60.0
&END

NMCNSTR: 拘束条件の数 DIST: 原子間距離
BEND: 結合間の角度
DIHED: 2面角
このオプションは拘束条件付き構造最適化を念頭に置いており、有限温度分子動力学シミュレーションを実行する際にCONSTRAINTファイルが生成されない（要修正）。

分子動力学シミュレーション結果の可視化 †

• 計算結果のアニメーション化