Simulujte atom Xe v roztoku LiI, ve kterém teče elektrický proud. Může být atom Xe unášen?

Pokud se má nenabitá částice pohybovat v iontovém roztoku, ve kterém teče proud, musí mít kationty a anionty co nejrůznější afinity k částici – jev je slabý. Zkusíme proto větší atom (Xe) v roztoku LiI.

=============== 1 start a stanovení hustoty ===============

V zip-archivu najdete parametry silového pole (JC+SPCE.par) a definice molekul.
Silové pole s dalšími vlastnostmi molekul vyrobíte takto:
  blend -o ff JC+SPCE.par  Xe Li+ I- -h SPCE
Látky jsou číslované takto: Xe=0 Li+=1 I-=2 voda=3

Budete potřebovat cookewlc cookewlcP1, případně cookewslc cookewslcP1

Protože Xe i Cl jsou zelené, změňte v souboru Xe.gol barvu, aby byl xenon k poznání. Možné barvy: ORANGE WHITE RED BLUE CYAN YELLOW GREEN MAGENTA

Příklad definičního souboru simulace:

---------- Vstupní soubor pro simulaci, např. sim.def ---------
N[0]=1                 ! 1 atom rozpuštěnce Xe
n=20
N[1]=n                 ! Li+
N[2]=n                 ! I-
N[3]=300               ! voda
noint=60 h=0.1/noint   ! cyklus a krok (sim.cp se zapisuje po 1 cyklu)
thermostat="Berendsen" ! preskalovani rychlosti
tau.T=0.5              ! [ps] konstanta termostatu, minimum = 0.2
LJcutoff=10            ! [Å] případně upravit podle velikosti boxu/rozpuštěnce
cutoff=10.5            ! [Å] nejvýše polovina boxu
rdf.cutoff=cutoff      ! [Å] dosah měření radiální distribuční funkce
rdf.grid=25            ! [1/Å] jemnost histogramu
rho=1200               ! [kg/m3] hustota (bude změněno barostatem)
tau.rho=1              ! jak rychle systém dosáhne cílovou hustotu [ps]
T=300                  ! [K] teplota
dt.plb=1               ! [ps] jak často zapisovat trajektorii
dt.prt=1               ! [ps] zápis do .prt
;
--------------------------------------------------------

----------- Řídící soubor simulace - příklad, např. sim.get ----------
init="crystal"        ! začátek
initrho=800           ! [kg/m3] počáteční hustota
! init="start"           ! pokračování, nové měření a konvergenční profily
! init="cont"            ! pokračování (všeho)
! init="append"          ! pokračování, jen statistika se resetuje
! el.E[0]=1e9           ! el. pole ve směru x [V/m]
no=100                ! počet cyklů: 20000 cyc/h, 5 ns/day
tau.T=.2              ! start: rychle ochladit a smrštit
;
bulkmodulus=2e9       ! pro barostat: v [Pa]
tau.rho=0             ! vypnout
tau.P=2               ! [ps] konstanta barostatu
no=2000               ! NPT simulace
;
---------------------------------------------------------------

Job:
  jsub -n sim1 cookewlc ff sim # sériově
  jsub -n -p 2 sim1 cookewlc ff sim # na 2 procesorech (pro >3 není efektivní)

Zobrazte průběh simulace – je aspoň trochu ustálená hustota?
  showcp -p sim  # nebo doubleclick sim.cp v MidnightCommanderu

Zobrazte radiální distribuční funkce (RDF)
  rdfg sim -g -p # nebo doubleclick sim.rdf v MidnightCommanderu


=============== 2 simulace s polem ===============

Udělejte si kopie souborů, např. sim9.cfg, sim9.def, sim9.get a opravte tam:
  tau.P=0 ! bez barostatu
  tau.T=.5
  init="start"
  ! initrho=800 zrušit
  rho=ODHADEM Z GRAFU (nemusí být moc přesně)
  tau.rho=1
  no=XXX ! odhadněte tak, aby výsledky byly přes noc, můžete naplánovat ve 2 kusech a použít ;;
  el.E[0]=1e9 ! [V/m] můžete zkusit i jiné
  ;; 

Simulujte.  Sledujte teplotu – vzroste (Jouleovo teplo), ale neměla by vzrůst
příliš.  V případě problémů snižte T nebo tau.T (ale ne pod 0.1) a opakujte.

Pro sledování polohy první částice použijte
  plbsites sim9.plb -l 0 > VYSTUPNI-SOUBOR
  plbsites sim9.plb -l 0 | plot -:0:1 :2 :3
– zobrazí se posun první částice ve směru x,y,z (první = číslo 0)
Pozn.: -l způsobí sledování periodických okrajových podmínek

=============== 3 další ===============

Můžete zkusit s jinými ionty, s jinou velikostí pole, s jinou koncentrací aj.

================ DISKUSE ===============

Je částice unášena kationty nebo anionty?  Jaká je souvislost RDF částice-kation, částice-anion s unášením?