纯水水溶液的径向分布函数和氢键统计

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模拟细节温度:300K水模型:tip3p盒子大小:4×4×4nm3水分子个数:2180时间:1ns步长:2fs长程静电:PME温度耦合:V-rescale压力耦合:Parrinello-Rahmanpbc:xyz邻区搜索:grid1、O-O径向分布函数统计2、O-H径向分布函数统计3、H-H径向分布函数统计4、扩散系数及计算采用Einstein法]|)0(r)t(r[|dtdN612iilim∞→t-其几何解释是扩散系数为均方位移(MeanSquareDisplace-ment,简称MSD)对时间作图趋于无穷时斜率的1/6。式中,D为扩散系数,N为体系粒子数,t为时间,ri(t)为t时刻i粒子的位置,ri(0)为0时刻i粒子的位置。MSD结果如下图:gromacs直接输出D值,即为水的扩散系数:D[Water]=5.6848(+/-0.0057)(1e-5cm^2/s)5、氢键的统计:(1)氢键随时间的分布,最后100ps(2)某一个氢原子形成的平均氢键数分布,最后100ps(2)、某一个水分子形成的平均氢键数分布,最后100ps统计氢键平均值为1.63,也就是说每一个水分子平均形成氢键数为1.63,为了加大数据的可靠性,所以增加了统计时间的区间,时间增加到500-1000ps。统计氢键平均值为1.63,也就是说每一个水分子平均形成氢键数为1.67,数值基本相同。以500-100ps作为统计时间,统计结果如下图:6、模拟过程中势能随时间的变化势能在整个过程中基本保持平衡,势能变化很小,基本在1000以内,保持平衡。

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