Проблемы при моделировании графена

[Dire wolf]

Описание комп.модели:
Методом молекулярной динамики (используя потенциалы Ленарда-Джонса и алгоритм Верле) создана двухмерная решетка графена (плоская гексагональная решетка состоящая из атомов углерода) с условием Борна-Кармана ("замыкание" системы саму на себя, в следствии чего пропадает поверхосное натяжение, т.к. систему можно считать бесконечной).

Столкнулся с проблемой несостоятельности потенциалов Ленарда-Джонса для этой системы - она получилась нестабильная.
Подскажите что делать? (если ошибки в самом програмировании нет)

[Munin]

Видимо, стабильность графена связана с несферичностью атомов углерода: они предпочитают образовывать три $sp^2$-гибридизованные связи в одной плоскости. Потенциал Ленарда-Джонса сферический, так что этого не отображает.

[matlabist]

Боюсь, дело тут не в потенциале. Как именно вы задавали потенциал?
Какое программное обеспечение использовали?
Я например использую пакет Gromacs.

[Munin]

matlabist в сообщении #398266 писал(а):

Боюсь, дело тут не в потенциале.

А в чём? Расскажите, интересно.

[matlabist]

Сферический потенциал может использоваться и при моделировании несферических объектов. Потенциал задаётся между силовыми центрами, а не между молекулами. Поэтому дело может быть:
1) в неправильно заданной топологии
2) в неправильно взятом числе атомов / силовых центров
Также не очень понятно, что значит "нестабильная".

[Munin]

matlabist в сообщении #398374 писал(а):

Сферический потенциал может использоваться и при моделировании несферических объектов.

Ну я не совсем дурак, всё-таки.

Я думал, у вас есть конкретные примеры и объяснения, каким образом при сферическом потенциале могут существовать как устойчивые так и не устойчивые двумерные структуры.

[matlabist]

Цитата:

Я думал, у вас есть конкретные примеры и объяснения, каким образом при сферическом потенциале могут существовать как устойчивые так и не устойчивые двумерные структуры.

Ошибка здесь, скорее всего, в некорректном моделировании. Метод молекулярной динамики - крайне капризная вещь. Вплоть до того, что шаг по времени мог быть выбран неверно.

[Dire wolf]

Нестабильность системы состоит в накоплении енергии.

Цитата:

Какое программное обеспечение использовали?

Паскаль, Делфи

Цитата:

Ошибка здесь, скорее всего, в некорректном моделировании. Метод молекулярной динамики - крайне капризная вещь. Вплоть до того, что шаг по времени мог быть выбран неверно.

Полностью соглесен с капризностью т.к. работаю с ММД давно, но dt было учтено с самого начала.

[matlabist]

А какая энергия возрастает?
Потенциальная или кинетическая?
Во - первых, возможно, вы просто смотрите малый (по сравнению с $dt$) интервал времени. Возможно, дальше у вас энергия перестанет накапливаться?

Если возрастает потенциальная энергия, то нужно запретить молекулам походить друг к другу на расстояние меньшее т.н. "молекулярного радиуса", он обычно выбирается порядка $\sigma$. Иначе у вас будет бесконечная энергия отталкивания. На физическом языке это означает, что потенциал Ленарда - Джонса некорректно описывает близкодействие.

Если кинетическая - то дело в неправильно выбранном численном методе решения ДУ. У разных методов по- разному ведёт себя зависимость погрешности от времени. У Эйлера она вообще экспоненциально возрастает.

[Munin]

matlabist в сообщении #398839 писал(а):

Если возрастает потенциальная энергия, то нужно запретить молекулам походить друг к другу на расстояние меньшее т.н. "молекулярного радиуса", он обычно выбирается порядка $\sigma$. Иначе у вас будет бесконечная энергия отталкивания. На физическом языке это означает, что потенциал Ленарда - Джонса некорректно описывает близкодействие.

Вообще-то в потенциале Ленарда-Джонса бесконечная энергия отталкивания возникает только на нулевом расстоянии.

[matlabist]

Munin в сообщении #399065 писал(а):

Вообще-то в потенциале Ленарда-Джонса бесконечная энергия отталкивания возникает только на нулевом расстоянии.

...которая возможна, если не ограничить частицы сферами молекулярного радиуса. Я это и имел ввиду. И аномально большая энергия отталкивания на очень малых расстояниях.

[Munin]

По сути, вы более мягкое отталкивание предлагаете заменить более жёстким - потенциал, растущий как степень при $r\to 0,$ потенциалом, растущим как бесконечная стенка, при $r\to r_0.$ Каким образом вы при этом произносите слова о том, что "бесконечной энергии отталкивания" в вашем случае нет - я не понимаю.

[matlabist]

[

Munin в сообщении #399087 писал(а):

По сути, вы более мягкое отталкивание предлагаете заменить более жёстким -

Не я предлагаю, а в 1953 году было предложено и до сих пор везде используется.

Munin в сообщении #399087 писал(а):

Каким образом вы при этом произносите слова о том, что "бесконечной энергии отталкивания" в вашем случае нет

Вид потенциала сохранён.

[Munin]

matlabist в сообщении #399097 писал(а):

Не я предлагаю, а в 1953 году было предложено и до сих пор везде используется.

В численных методах или вообще?

matlabist в сообщении #399097 писал(а):

Вид потенциала сохранён.

Ну да, везде, где его не трогали.

[matlabist]

Munin в сообщении #399235 писал(а):

В численных методах или вообще?

В методе молекулярного моделирования.
При всём к вам уважении, Munin, у меня складывается ощущение, что вам неинтересно молекулярное моделирование. Вы опускаетесь на уровень препинательств и придирок к словам.

Munin в сообщении #399235 писал(а):

Ну да, везде, где его не трогали.

Если хотите, это обрезанный потенциал ЛД. Вот опять же: я рассказываю человеку, пользуясь своим опытом и знаниями, где у него могли возникнуть проблемы. Вы - то зачем сюда влезли?