OPLS全原子力场在lammps中的使用

OPLS全原子力场在lammps中的使用

opls_aa力场定义

OPLS是optimized potentials for liquid simulations，适用于液体体系。和其他势能函数一样，opls_aa势能函数包括键结作用和非键相互作用。键结作用包括harmonics键长和键角势能，Fourier扭矩势能，非键相互作用包括LJ势和Coulomb势[1]。力场表达式如下：

其中，LJ对相互作用采用混合法则采用标准混合法则，比如LB。lammps计算时注意扭矩表达式(3)中的系数1/2不包含在系数K中。

lammps中opls_aa力场的应用

lammps中harmonics键长/键角势能，Fourier扭矩势能，LJ势和Coulomb势均有相应的命令与之对应。所以，opls_aa在lammps中采用如下指令处理：

atom_style full
bond_style harmonic
angle_style harmonic
dihedral_style opls
pair_style lj/cut/coul/long
pair_modify mix geometric
special_bonds lj/coul 0.0 0.0 0.5

采用以上命令组合时填入合适的系数即可。注意，全原子力场中1-2 1-3非键相互作用相对键长键角势能可忽略不计，1-4非键相互作用与二面角势能在一个数量级，这里考虑将之乘以0.5。不同力场的special_bonds设置不同。improper看所给的力场中是什么形式，harmonic或者cvff均有可能。

参考文献

[1] Watkins and Jorgensen, J Phys Chem A, 105, 4118-4125 (2001)