تحليل المبادئ الأولى محاكاة الديناميات الجزيئية يسمح لنا للتنبؤ بدقة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للسوائل. يمكن تطبيق هذه الطريقة على أي تحليل ذري في الفيزياء والكيمياء. للبدء، استخراج كل مجموعة محددة من الخصائص الفيزيائية باستخدام واحد أو أكثر من البرامج النصية بيثون مخصصة من الحزمة.
تشغيل كافة البرامج النصية في سطر الأوامر. انهم جميعا استخدام سلسلة من الأعلام ، والتي هي متسقة قدر الإمكان من سيناريو واحد إلى آخر. تحويل إخراج محاكاة MD التي أجريت في رمز المبادئ الأولى إلى ملف UMD، ثم نقل الملفات umd إلى ملفات xyz لتسهيل التصور على حزم أخرى مختلفة، مثل VMD أو VESTA.
عكس ملف UMD إلى ملفات POSCAR من نوع VASP باستخدام umd2poscar. py script، اختيار لقطات من المحاكاة مع تردد محدد مسبقا. تشغيل gofrs_umd.
يتم كتابة البرنامج النصي py لحساب وظيفة توزيع الزوج لجميع أزواج من الأنواع الذرية A و B.The الإخراج في علامة تبويب ملف ASCII واحدة مفصولة مع gofrs التمديد.dat. استخراج متوسط مسافات السندات بين الذرية كما radii من مجالات التنسيق الأولى. لهذا، حدد موضع الحد الأقصى الأول من وظائف توزيع الزوج عن طريق رسم gofrs.
dat ملف في تطبيق جدول البيانات والبحث عن الحد الأقصى وminima لكل زوج من الذرات ، ثم تحديد نصف قطرها من مجال التنسيق الأول والحد الأدنى الأول من قوات الدفاع الشعبي باستخدام برنامج جدول البيانات. تشغيل البرنامج النصي speciation للحصول على مصفوفة الاتصال والحصول على تنسيق polyhedra أو البلمرة. تشغيل speciation_umd.
py script مع العلامة r0، الذي عينات الرسم البياني الاتصال في المستوى الأول لتحديد تنسيق polyhedra. تشغيل speciation_umd. py script مع العلم r1، الذي عينات الرسم البياني الاتصال في جميع مستويات العمق للحصول على البلمرة.
رسم عمر كل مجموعة ذرية من جميع الأنواع الكيميائية الموجودة في المحاكاة كما وجدت في حطاطة. dat الملفات. استخراج متوسط الإزاحة المربعة أو MSD للذرات كدالة للوقت للحصول على الانتشار الذاتي ، ثم حساب MSD باستخدام سلسلة من msd_umd.
البرامج النصية py وحساب متوسط MSD من كل نوع الذرية. حساب MSD من كل ذرة والأنواع الكيميائية. رسم MSD باستخدام برنامج يستند إلى جدول بيانات وحساب معاملات الانتشار من منحدر MSD.
تشغيل vibr_spectrum_umd. py النصي لحساب سرعة الذرية autocorrelation السرعة أو VAC وظيفة لكل نوع الذرية وأداء سريع فورييه تحويل. رسم الطيف الاهتزازي من vibr.
dat ملف باستخدام برنامج مثل جدول البيانات. تحديد القيمة المحدودة في أوميغا يساوي صفر التي تتوافق مع الطابع الانتشاري للسائل في قمم مختلفة من الطيف في تردد محدود. تشغيل المتوسطات.
py لاستخراج متوسط القيم والانتشار للضغط ودرجة الحرارة والكثافة والطاقة الداخلية من ملفات UMD. وأخيرا، تشغيل المتوسطات الكاملة. py النصي لإجراء التحليل الإحصائي الكامل بما في ذلك خطأ من المتوسط.
البيروليت هو نموذج متعدد المكونات سيليكات تذوب أن أفضل يقترب من تكوين الأرض سيليكات السائبة. تم استخدام حزمة UMD لاستخراج العديد من الميزات المميزة للبيروليت المنصهر. الحد الأقصى لوظيفة توزيع زوج السيليكون والأوكسجين يكمن في 1.635 angstrom، وهو أفضل تقريب لطول الانحناء.
باستخدام هذا الحد كمسافة السندات السيليكون والأوكسجين، وتحليل المواصفات يظهر أن وحدات تقويم العظام التي يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى عدد قليل من picoseconds تهيمن على ذوبان. هناك جزء مهم من الذوبان الذي يظهر البلمرة الجزئية كما ينعكس من خلال وجود ديمير مثل disilicate وتريمرز مثل وحدات Si3Ox. حياتهم المقابلة هي في ترتيب picosecond.
البوليمرات أعلى ترتيب جميع أقصر بكثير مدى الحياة. القيم المختلفة للخطوات العمودية والأفقية تسفر عن عينات مختلفة من MSD. حتى القيم الكبيرة من Z و V كافية لتحديد المنحدرات وبالتالي معاملات الانتشار للذرات المختلفة.
وقت ما بعد المعالجة يزيد بشكل كبير لقيم كبيرة من Z و V.Finally، وظائف التصحيح التلقائي السرعة الذرية تسفر عن الطيف الاهتزازي للذوبان. تظهر هنا مساهمات المغنيسيوم والسيليكون وذرات الأكسجين، بالإضافة إلى القيمة الإجمالية. عند محاولة هذا البروتوكول، تحقق دائما التقارب.
تأكد من أن المسارات الذرية طويلة بما يكفي لالتقاط الظاهرة التي تهتم بها بشكل صحيح. تغطي هذه التقنية نتائج المحاكاة بعد المعالجة. ويجب أن تتم عمليات المحاكاة وتحليلها بالتوازي.
