分子动力学模拟需要掌握的理论、语言和软件
来源:“分子动力学”公众号
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分子动力学是一个交叉学科,需要掌握很多内容,下面大致整理了一些。
理论
分子动力学:这个是最基础的了,不了解就没法往下走了;
力场:任何计算都要用到,所以最好能够熟悉一些常见的力场模型;
系综:这个东西可以说很复杂,需要学习统计力学,如果掌握对于计算过程会理解更透彻。
基础环境
linux:一些基本的命令是必须要学的;
bash:如果能编写一些简单的bash程序,会大大提高工作效率;
python:bash只适合文件操作,如果涉及到数学运算,最好还是会python。
连接软件
Mobaxterm:这个软件功能很强大,支持SSH、FTP以及GUI窗口弹出;
putty:功能虽然有限,但很小巧,只有1M不到;
Filezilla:FTP神器;
WinSCP:有一款常用的FTP软件。
计算软件
lammps:使用最多的分子动力学软件,应用与各种领域;
Gromacs:也有很多人使用,主要用于高分子的模拟;
vasp:最专业的第一性原理计算软件;虽然是搞分子动力学计算,但肯定还是少不了第一性原理的;
建模软件
Materials studio:应该是最强大的建模软件了;
Python:前面已经提到了;有很多复杂的模型需要编程实现。
可视化软件
VESTA:老牌软件,可以在win和linux下使用,功能很多;
OVITO:后起之秀,可以在win和linux下使用,支持文件类型多,可视化速度快,渲染效果好;
VMD:可以在linux环境下实现文件的快速可视化;
atomeye:可以在linux下快速可视化cfg格式的文件。
绘图软件
Origin:搞科研必备软件,绝大部分论文里面的图都是用这个画的;
gnuplot:linux系统自带,可以快速绘制曲线,也有一些数学处理功能。
Excel:微软的产品,虽然不能用于最终绘图,平时用起来还是很好的。
文档编辑软件
Notepad++:windows下功能强大的文本编辑软件;
vi/vim:linux下功能强大的文本编辑软件;
latex:写论文用,特别是公式比较多的时候,学习成本有点高,学会了很好用。
学习建议
不要看到列了一堆软件就吓到了,实际上有很多软件都很简单,安装上就会用,学习成本几乎为0(当然如果要擅长使用还是需要花个把小时摸索一下)
比如连接类软件(Mobaxterm, putty, filezilla, WinSCP)、可视化软件(OVITO、VESTA、VMD)、绘图类软件(Origin、Excel)、文档编辑类软件(Notepad++、vi/vim)。
对于新手入门的一些简单的建议:
首先,要对分子动力学基本原理有一些基本的了解,知道它到底是在干什么,找一本相关的书读一下就可以了。
然后,要对Linux基本操作有一些掌握,熟悉一些常用的命令。
再就是学习一款分子动力学软件,比如lammps。
到这你就算入门了!
但这只是一个开始,更多的时间可能要花在如何将分子动力学应用到你的研究中。
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