gmx tcaf计算液体的粘度

gmx tcaf [-f [<.trr/.cpt/...>]] [-s [<.tpr/.tpb/...>]] [-n [<.ndx>]]

[-ot [<.xvg>]] [-oa [<.xvg>]] [-o [<.xvg>]] [-of [<.xvg>]]

[-oc [<.xvg>]] [-ov [<.xvg>]] [-nice ] [-b ] [-e ]

[-dt ] [-[no]w] [-xvg ] [-[no]mol] [-[no]k34]

[-wt ] [-acflen ] [-[no]normalize] [-P ]

[-fitfn ] [-beginfit ] [-endfit ]

gmx tcaf用于计算横向电流自相关(TCAF, tranverse current autocorrelation), 并可以其来估算剪切粘度η. 详细信息请参考: Palmer, Phys. Rev. E 49 (1994) pp 359-366.

计算横向电流时会使用k矢量(1,0,0)和(2,0,0), 它们同时也处于y方向和z方向, 也会使用(1,1,0)和(1,-1,0), 它们同时也处于在2个其他平面(这些矢量不是独立的), 还会使用(1,1,1)以及三个其他的盒子体对角线(也是相关的). 对于每一个k矢量, 会使用正弦和余弦以及两个垂直方向上的速度. 这样共有1622=64个横向电流. 对每个k矢量会计算并拟合一个自相关, 这就得到了16个TCAF. 每个TCAF会拟合为f(t) = exp(-v)(cosh(Wv) + 1/W sinh(Wv)), v = -t/(2τ), W = sqrt(1 - 4τη/ρk^2), 这样得到16个τ值和η值. 拟合的权重以指数形式exp(-t/w)衰减, 时间常数为w(由-wt指定), 计算TACF与拟合的时间为5*w. η的值应拟合为1 - aη(k)k^2, 这样就可以根据k=0时的值估计剪切粘度.

当选用立方体盒子时, 可以使用选项-oc, 这样TCAF会对所有长度相同的k矢量进行平均. 这样得到的TCAF更精确. 立方TCAF与拟合都会写入由-oc指定的文件, 立方η估计值也会写入有-ov指定的文件.

使用选项-mol时, 会根据分子而不是原子来确定横向电流. 在这种情况下, 索引组应包含分子编号而不是原子编号.

为获得无限波长时的粘度, -ov文件中与k依赖的粘度应根据η(k) = η_0 (1 - a k^2)进行拟合.

注意: 请确保坐标与速度的输出频率足够高. 自相关函数初始的非指数部分对于获得好的拟合结果非常重要.