全原子力场中各参数的含义及其在LAMMPS中的应用

OPLSAA力场参数是分子动力学中广泛应用的力场。但有些同学对力场中的参数含义不是很了解。下面就OPLSAA力场参数如何应用于LAMMPS做一个简单的介绍。

PART 1 力场定义

这一部分是OPLSAA的介绍，已经在上一篇博客中有介绍，这里不再赘述。

PART 2 原子类型定义

第二部分主要是原子类型的定义，第二列是原子编号，第五列是对该原子的一个归类，第三四列分别是原子类型编号和原子类型的简称，第六列是该原子的元素周期表编号，第七列是相对原子质量，第八列这里我认为是该原子成键的数目（如果有异议可以联系我改正）。这里最重要的第二列原子编号和第三列原子类型编号，后面所有键长键角二面角的参数都是根据他们来确定的。

PART 3 VDW参数

第三部分是范德华参数，第二列是原子编号，第三列第四列分别是LAMMPS中pair_coeff的sigma和epsilon，这里的单位分别是Å和kcal/mol。这里需要注意单位的转换，如果文献中sigma和epsilon对应的单位是Å和kJ/mol，那么[kJ/mol]=[kcal/mol]/4.1868。

PART 4 BOND参数

第四部分是键长参数，第二三列分别是相互作用的两个原子类型编号，第四五列是bond_coeff的K和r，表中的单位分别是kcal/mol/Å2和Å。直接用这个列表中的力场参数时，只要单位对应，可直接调用。但参考部分文献数据时，部分文献会用 Ebond=0.5k(r-r0)2，这里需要注意，LAMMPS中的系数已经包含在K中，所以计算时，K=1/2k。

PART 5 ANGLE参数

第五部分是键角参数，第二三四列分别是相互作用的三个原子类型编号，其中角对应的原子在中间，边上的两个角按照序号从小到大排列。第五六列是angle_coeff的K和theta，表中的单位分别是kcal/mol/rad2和°，计算时注意文献中的单位是否与之一致。Eangle=0.5k(theta-theta_0)2，这里需要注意，LAMMPS中的系数已经包含在K中，所以计算时，K=1/2k。

PART 6 DIHEDRAL参数

第五部分是二面角参数，第二三四五列分别是相互作用的四个原子类型编号，按照中间两个原子类型从小到大排列，如果中间两个原子类型编号一样，两边原子类型编号从小到大排列。第六，九，十二列分别是是dihedral_coeff的K1,K2,K3，表中的单位是kcal/mol，K4统一取0（具体原因有同学知道的告知我），其余列暂时不清楚其含义，不过对计算没有影响。计算时注意LAMMPS的1/2系数不包含在K中计算时需要乘以该系数，LAMMPS的扭矩系数如下：

PART 7 电荷及其他

下面电荷是按照原子编号得到的，可自行对照

oplsaa文件

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