如何将lammps轨迹文件导入VMD统计氢键
一、如果是在lammps跑计算之前,就考虑通过VMD来统计氢键,可以参照该链接 https://mp.weixin.qq.com/s/N2oqppbga00T4sN0ehu_7g,更加方便。
二、本内容主要讨论的是,已经跑完了计算,目前只有轨迹文件,而没有提前设置好元素类型(没有xyz文件),可以参照以下方法来统计氢键:
1.先转出xyz格式文件:将lammps的轨迹文件 xxx.lammpstrj 先导入ovito,然后修改各个原子类型的元素符号,如O、H、Si、Oh、Ho等,其中,为了区分不同的O,可以用S、F、N代替某一类氧,再导出xxx.xyz格式文件(File-export file--)。
导出xyz文件注意事项:
2.将xxx.xyz文件导入VMD软件,打开Extensions--TK Console,设置周期性。
(1)pbc set {40.6338 62.56 93.52} -all #创建一个盒子,该盒子的起始点坐标为(0,0,0),这里还有 -all:表示所有步都有box,不然只是当下这一步有box
(2)pbc box #显示盒子 pbc box -center com 表示盒子的质心与所有原子的质心重合
(3)set all [atomselect top all] #全选所有盒子,设置该组为all
(4)$all moveby {1.1287 0 0} #将所有原子往x方向移动1.1287,y和z移动0,移动多少根据自己体系的坐标的确定
(5)pbc wrap -all #将粒子折回盒子,考虑周期性(这一步很重要,考虑周期性必须要有)。 另外,如果是 pbc unwrap ----这是将此晶胞内原子去除周期性
3.统计氢键。(更多关于氢键的讨论看:https://www.cnblogs.com/sysu/p/17005442.html)
教程之Lammps输出轨迹用vmd后处理氢键:https://mp.weixin.qq.com/s/N2oqppbga00T4sN0ehu_7g
这里根据 Luzar的判别标准,建议Roo小于3.5A,角度α为30°的话,vmd中输入的β得是40.7°。
4.氢键有多种判定标准:一般有能量判定和几何判定等
Luzar发表了好几篇关于氢键的判别标准,角度的判别指的就是该图的α。而在vmd输入的是β。因此,还是需要进行换算。采用α为30°的话,vmd中输入的β得是40.7°。
文献:Luzar A, Chandler D. Effect of environment on hydrogen bond dynamics in liquid water[J]. Physical review letters, 1996,76(6):928-931.
(1)陈静, 潘章. 液态水体系间2种氢键判别标准的比较分析[J]. 分子科学学报, 2015,31(06):497-501.
该文献统计了多种判定标准,如下:
(2)LUZAR A, CHANDLER D. Structure and hydrogen bond dynamics of water-dimethyl sulfoxide mixtures by computer simulations[J]. The Journal of chemical physics, 1993,98(10):8160-8173.
该文献的判别标准考虑三个判别条件:Roo、Roh、角度。
另外,Luzar A, Chandler D. Effect of environment on hydrogen bond dynamics in liquid water[J]. Physical review letters, 1996,76(6):928-931.
该判别标准为:两个氧原子之间的长度小于3.5 A,角度O-H...O小于30°(该角度虽然写着O-H...O,但是经过检查该作者的文献后,实际上指的还是O...O-H)。
(参考文献:Effect of Environment on Hydrogen Bond Dynamics in Liquid Water)
(3)Martí J. Analysis of the hydrogen bonding and vibrational spectra of supercritical model water by molecular dynamics simulations[J]. Journal of Chemical Physics, 1999,110(14):6876-6886.
该文献介绍两种判别标准:几何、能量判别