Hello, LAMMPS

重复文献需要注意的地方之力场参数的确定

最近用一些通用力场做一些模拟，发现了一些需要注意的小细节，这里跟各位分享一下~

一般AMBER[1]，CVFF[2]，CLAYFF[3]力场中的LJ势的表达势是这样的：

$$E=\varepsilon_0[(\frac{\sigma_0}{r})^{12}-2(\frac{\sigma_0}{r})^{6}]=\frac{A}{r^{12}}-\frac{B}{r^6}$$

其中：

$$A=\varepsilon_0\sigma^{12}; B=2\varepsilon_0\sigma^6$$

例如常用的CVFF力场文件中的说明

而LAMMPS一般常用的支持的6-12形式（pair_style lj/cut）的LJ势的表达式则是

$$E=4\varepsilon_1[(\frac{\sigma_1}{r})^{12}-(\frac{\sigma_1}{r})^{6}]$$

经过简单推导可得知（应该没推导错，不过还是建议各位老师同学自己推导一遍~）

$$\varepsilon_0=\varepsilon_1; \sigma_0=2^{\frac{1}{6}}\sigma_1$$

因为都是6-12类型的LJ势，所以很多文章不会刻意的去说清楚，有的文章说清楚了，但是自己做的时候不注意，直接使用文中的参数，而不去注意使用的LJ势的表达形式，不做参数转换，最后则会因为参数的问题而导致现象的问题而检查很长时间~

COMPASS[4]，PCFF[5]之类的力场里面则是采用的9-6形式的LJ势：

$$E=\varepsilon[2(\frac{\sigma}{r})^9-3(\frac{\sigma}{r})^6]$$

这种类型LAMMPS里面有支持的类型（pair_style lj/class2, 而不是lj69/cut,如果要用lj69/cut则需要自己做个简单的推导）

PS:

1. COMPASS是商业力场，其中只有一小部分是开源免费的，没有版权的同学慎用~

2. 有的文献中给的

$$\varepsilon$$

参数的单位是

$$kJ·mol^{-1}$$

而units 选择real类型的话，能量的单位是

$$kcal·mol^{-1}$$

最后推荐一个李继存老师做的一个单位转换网站（可能需要VPN）：

https://jerkwin.github.io/gmxtool/calc/calc.html

参考文献：

[1]. J. Am. Chem. Soc. 118, 11225–11236 (1996)

[2]. Science 334, 517–520 (2011)

[3]. J. Phys. Chem. B, 108: 1255 (2004)

[4]. J. Phys. Chem. 94, 8897–8909 (1990)

[5]. Proteins Struct. Funct. Genet. 4, 31–47 (1988)

---

转载请注明来源，欢迎对文章中的引用来源进行考证，欢迎指出任何有错误或不够清晰的表达。可以在下面评论区评论，也可以邮件至 weig16@whu.edu.cn