最近,尝试计算twin-graphene的热导率,为了简化,直接先使用石墨烯的tersoff势能进行EMD下热导率的计算,测试发现NVT和NPT下势能表现正常,但是从系统NVT或NPT切换到NVE开始热导率计算时,观测到温度发散,最终材料解体。
针对这个问题,修改了很多计算参数。最终发现原因如下:
猜测可能来源于势能本身的特征,应用于twin graphene这种内部有局域双层的结构时,可能存在部分原子距离急剧变小的情况,势能没有更好的描述,导致原子在分动模拟中,如果步长太大,会有反常的持续加速的结果(类似于原子靠的很近的势能表现),表现就是温度持续上升,除非有温度控制的系综,解决方法有以下:
1.就是使用很小的步长来准确描述势能急剧变化情况下原子的运动,经测试0.1fs步长,温度才有可能稳定。
2.当然可以选择专门针对相应体系的其他更好的C势能模型,或者加入LJ势能,避免原子太近,势能不合理的地方。
3.使用fix NVE/limit也能够回复正常,这个是系综直接控制原子每步偏离不能超过某个临界值,只是对热输运计算的影响需要进一步思考。