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gromacs命令-gmx tcaf: 计算液体的粘度(翻译: 肖慧芳)
gmx tcaf [-f [<.trr/.cpt/...>]] [-s [<.tpr/.tpb/...>]] [-n [<.ndx>]]
[-ot [<.xvg>]] [-oa [<.xvg>]] [-o [<.xvg>]] [-of [<.xvg>]]
[-oc [<.xvg>]] [-ov [<.xvg>]] [-nice ] [-b ] [-e ]
[-dt ] [-[no]w] [-xvg ] [-[no]mol] [-[no]k34]
[-wt ] [-acflen ] [-[no]normalize] [-P ]
[-fitfn ] [-beginfit ] [-endfit ] gmx tcaf用于计算横向电流自相关(TCAF, tranverse current autocorrelation), 并可以其来估算剪切粘度η. 详细信息请参考: Palmer, Phys. Rev. E 49 (1994) pp 359-366.
计算横向电流时会使用k矢量(1,0,0)和(2,0,0), 它们同时也处于y方向和z方向, 也会使用(1,1,0)和(1,-1,0), 它们同时也处于在2个其他平面(这些矢量不是独立的), 还会使用(1,1,1)以及三个其他的盒子体对角线(也是相关的). 对于每一个k矢量, 会使用正弦和余弦以及两个垂直方向上的速度. 这样共有1622=64个横向电流. 对每个k矢量会计算并拟合一个自相关, 这就得到了16个TCAF. 每个TCAF会拟合为f(t) = exp(-v)(cosh(Wv) + 1/W sinh(Wv)), v = -t/(2τ), W = sqrt(1 - 4τη/ρk^2), 这样得到16个τ值和η值. 拟合的权重以指数形式exp(-t/w)衰减, 时间常数为w(由-wt指定), 计算TACF与拟合的时间为5*w. η的值应拟合为1 - aη(k)k^2, 这样就可以根据k=0时的值估计剪切粘度. 当选用立方体盒子时, 可以使用选项-oc, 这样TCAF会对所有长度相同的k矢量进行平均. 这样得到的TCAF更精确. 立方TCAF与拟合都会写入由-oc指定的文件, 立方η估计值也会写入有-ov指定的文件. 使用选项-mol时, 会根据分子而不是原子来确定横向电流. 在这种情况下, 索引组应包含分子编号而不是原子编号. 为获得无限波长时的粘度, -ov文件中与k依赖的粘度应根据η(k) = η_0 (1 - a k^2)进行拟合. 注意: 请确保坐标与速度的输出频率足够高. 自相关函数初始的非指数部分对于获得好的拟合结果非常重要. 输入/输出文件选项| 选项 | 默认值 | 类型 | 说明 |
|---|
-f [<.trr/.cpt/...>] | traj.trr | 输入文件 | 全精度轨迹文件: trr cpt trj tng | -s [<.tpr/.tpb/...>] | topol.tpr | 输入文件, 可选 | 结构+质量(db): tpr tpb tpa gro g96 pdb brk ent | -n [<.ndx>] | index.ndx | 输入文件, 可选 | 索引文件 | -ot [<.xvg>] | transcur.xvg | 输出文件, 可选 | xvgr/xmgrfile | -oa [<.xvg>] | tcaf_all.xvg | 输出文件 | xvgr/xmgr文件 | -o [<.xvg>] | tcaf.xvg | 输出文件 | xvgr/xmgr文件 | -of [<.xvg>] | tcaf_fit.xvg | 输出文件 | xvgr/xmgr文件 | -oc [<.xvg>] | tcaf_cub.xvg | 输出文件, 可选 | xvgr/xmgr文件 | -ov [<.xvg>] | visc_k.xvg | 输出文件 | xvgr/xmgr文件 | 控制选项| 选项 | 默认值 | 说明 |
|---|
-nice <int> | 19 | 设置优先级 | -b <time> | 0 | 从轨迹文件中读取的第一帧(ps) | -e <time> | 0 | 从轨迹文件中读取的最后一帧(ps) | -dt <time> | 0 | 只使用t除以dt的余数等于第一帧时间(ps)的帧, 即两帧之间的时间间隔 | -[no]w | no | 查看输出的.xvg, .xpm, .eps和.pdb文件 | -xvg <enum> | xmgrace | xvg绘图格式: xmgrace, xmgr, none | -[no]mol | no | 计算分子的TCAF | -[no]k34 | no | 也使用k=(3,0,0)和k=(4,0,0) | -wt <real> | 5 | TCAF拟合权重的指数衰减时间 | -acflen <int> | -1 | ACF的长度, 默认为帧数的一半 | -[no]normalize | yes | 归一化ACF | -P <enum> | 0 | ACF Legendre多项式的阶数(0表示不使用): 0, 1, 2, 3 | -fitfn <enum> | none | 拟合函数: none, exp, aexp, exp_exp, vac, exp5, exp7, exp9, erfit | -beginfit <real> | 0 | 对相关函数进行指数拟合的起始时间 | -endfit <real> | -1 | 对相关函数进行指数拟合的终止时间, -1表示直到最后 |
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