8. 基础知识
8.1.通用基础知识
8.2. 设置入门
8.3. 分析入门
8.4. 力场入门
8.4.1. CHARMM、AMBER、COMPASS 和 DREIDING 力场
力场由两部分组成:定义力场的公式和用于特定系统的系数。这里我们只讨论 LAMMPS 中实现的公式,这些公式对应于 CHARMM、AMBER、COMPASS 和 DREIDING 力场中常用的公式。设置系数可以通过 命令从输入数据文件中的特殊部分完成,也可以在输入脚本中使用 和 等命令完成。请参阅 文档页面,了解其他工具,这些工具可以使用 CHARMM、AMBER 或 Materials Studio 生成的文件来分配力场系数并将其输出转换为 LAMMPS 输入。
有关 CHARMM 力场的描述,请参阅。有关 AMBER 力场的描述,请参阅 。有关 COMPASS 力场的描述,请参阅 。
下面列出的交互样式计算力场公式与 CHARMM 或 AMBER 中的常见选项一致。请参阅每个命令的文档以了解其计算公式。
注:对于 CHARMM,较新的 charmmfsw 或 charmmfsh 样式于 2017 年 3 月发布。我们建议使用它们来代替旧的 charmm 样式。请参阅 和 文档页面上的差异讨论。
COMPASS 是一个通用力场,用于常见有机分子、无机小分子和聚合物的原子模拟,它是使用从头计算和经验参数化技术开发的。请参阅 msi2lmp 工具的页面,该工具用于从 BIOVIA 的 Materials Studio 文件创建 LAMMPS 模板输入和数据文件。请注意,msi2lmp 工具非常旧,并且基本上没有维护,因此它不支持 Materials Studio 提供的力场文件的所有功能,尤其是过去十年中添加的功能。您应该仔细观察输出并尽可能比较结果。有关 COMPASS 力场的描述,请参见 。
下面列出的这些交互样式计算与 COMPASS 力场一致的力场公式。请参阅每个命令的文档以了解其计算公式。
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class2
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class2
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class2
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class2
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lj/class2
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lj/class2/coul/cut
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lj/class2/coul/long
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lj/coul 0 0 1
DREIDING 是由加州理工学院开发的通用力场,可用于预测有机、生物和主族无机分子的结构和动力学。 DREIDING 的理念是使用基于简单杂化考虑的一般力常数和几何参数,而不是依赖于键、角度或扭转项中涉及的原子的特定组合的单个力常数和几何参数。 DREIDING 有一个明确的氢键术语( )来描述涉及氢原子与电负性极强的原子(N、O、F)上的相互作用。
有关 DREIDING 力场的描述,请参阅
下面列出的交互样式计算与 DREIDING 力场一致的力场公式。请参阅每个命令的文档以了解其计算公式。
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harmonic
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morse
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cosine/squared
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harmonic
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cosine
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cosine/periodic
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charmm
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umbrella
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buck
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buck/coul/cut
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buck/coul/long
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lj/cut
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lj/cut/coul/cut
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lj/cut/coul/long
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hbond/dreiding/lj
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hbond/dreiding/morse
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dreiding
Ref:
(MacKerell) MacKerell, Bashford, Bellott, Dunbrack, Evanseck, Field, Fischer, Gao, Guo, Ha, et al, J Phys Chem, 102, 3586 (1998).
(Cornell) Cornell, Cieplak, Bayly, Gould, Merz, Ferguson, Spellmeyer, Fox, Caldwell, Kollman, JACS 117, 5179-5197 (1995).
(Sun) Sun, J. Phys. Chem. B, 102, 7338-73 (1998).
(Mayo) Mayo, Olfason, Goddard III, J Phys Chem, 94, 87-09 (1990).