Metodou simulovaného žíhání (simulated annealing) lze získat celkem dobrou aproximaci minima energie (optimální struktury, základního stavu).  Pokud zastavíme chlazení za konstantní teploty, získáme (v principu) rovnovážný tvar krystalu.

Simulace bude ve vakuových okrajových podmínkách, použijte tedy cookfree.
Nejprve zkusíme tavení, pak zpětnou krystalizaci.

=============== 1 ===============

Z archivu /home/guest/A.zip (resp. z úlohy „zonální tavba“) budete potřebovat následující soubory:
  Na+.che
  Cl-.che

Připravíte silové pole (soubor nacl.ble) příkazem
  blend -o nacl Na+ Cl-

Připravíte krystal příkazem
  naclcryst 4 0 0 -m64 -n64 -x1
Pokud se nenajde naclcryst, pokuste se ho najít příkazem
  locate naclcryst

Test:
  show nacl-0000.plb

---------- Vstupní soubor pro simulaci, vhodné jméno = nacl.def
n=32                  ! pomocná proměnná
N[0]=n N[1]=n         ! počet Na+ a Cl-

rho=100               ! => velikost počátečního mraku, pokud init="random" nebo "crystal"

cutoff=1000           ! elst cutoff [Å]
LJcutoff=cutoff       ! LJ cutoff   [Å] - nesmí být větší než cutoff, alespoň
                      ! 10 Å je OK (a o trochu rychlejší než LJcutoff=cutoff)
noint=30 h=0.1/noint  ! pocet kroků/cyklus a délka kroku [ps]
no=100                ! počet cyklů (budete měnit dále)
dt.plb=1              ! jak často se bude zapisovat "playback" [ps]
dt.prt=1              ! jak často se bude zapisovat řádek protokolu [ps]

thermostat="Berendsen"! termostat
;

----------- Řídící soubor simulace - příklad -----------------------
----------- vhodné jméno = taveni.get ----------------
init="plb"            ! načte nacl-0000.plb
T=500                 ! počáteční teplota [K]
no=10 tau.T=.2;       ! start: rychle ohřát na 500 K
T=1500                ! pomalé tavení s cílovou teplotou 1500 K
no=10000 tau.T=100;   ! tau.T [K] je časová konstanta termostatu

---------------------------------------------------------------

Job:
  jsub -n JMENO cookfree nacl taveni nacl-0000.plb

Zobrazte průběh teploty a celkové energie: taveni.cp
Bod tání modelu je asi 1275 K. Jak se liší získaná teplota a proč?

=============== 2 ===============

Po roztavení zkuste zkrystalizovat.
Kopie:
  cp taveni.cfg krystalizace.cfg

----------- Řídící soubor simulace - příklad -----------------------
----------- krystalizace.get ----------------
init="start"          ! z krystalizace.cfg
T=500                 ! konečná teplota
no=100000 tau.T=1000; ! ještě pomaleji (zkuste si hrát s parametry)
---------------------------------------------------------------

Job:
  jsub -n JMENO cookfree nacl krystalizace

Pozn.: průběh lze sledovat pomocí
  show krystalizace

Přerušit lze příkazem
  touch krystalizace.stp
(do asi minuty skončí)

=============== 3 ===============

Zkuste zopakovat pro větší počáteční krystal, např.:
  naclcryst 6 0 0 -m216 -n216 -x1
Případně nemusíte vyjít z tavení krystalu, ale z náhodného startu typu:
------------------ kryst+.def ----------------
n=108                 ! pomocná proměnná
N[0]=n N[1]=n         ! počet Na+ a Cl-

rho=100               ! => velikost počátečního mraku, pokud init="random" nebo "crystal"

cutoff=1000           ! elst cutoff [Å]
LJcutoff=cutoff       ! LJ cutoff   [Å] - nesmí být větší než cutoff, alespoň
                      ! 10 Å je OK (a o trochu rychlejší než LJcutoff=cutoff)
noint=30 h=0.1/noint  ! pocet kroků/cyklus a délka kroku [ps]
no=100                ! počet cyklů (budete měnit dále)
dt.plb=1              ! jak často se bude zapisovat "playback" [ps]
dt.prt=1              ! jak často se bude zapisovat řádek protokolu [ps]

thermostat="Berendsen"! termostat
;
------------------------------------------------

------------------ kryst+.get ----------------
T=1300
init="random"         ! nahodný start (Gaussovský mrak)
center.K[0]=100       ! [K] síla do středu ve směru x
center.K[1]=100       ! [K] síla do středu ve směru y
center.K[2]=100       ! [K] síla do středu ve směru z
tau.T=1
thermostat="Andersen" ! lepší termostat pro start
no=100
;
init="start"          ! restart (nebo init="append", abychom viděli postup)
center.K[0]=10        ! [K] síla do středu ve směru x
center.K[1]=10        ! [K] síla do středu ve směru y
center.K[2]=10        ! [K] síla do středu ve směru z
;
center.K[0]=0         ! [K] síla do středu ve směru x
center.K[1]=0         ! [K] síla do středu ve směru y
center.K[2]=0         ! [K] síla do středu ve směru z
thermostat="Berendsen"
T=500                 ! konečná teplota
no=100000 tau.T=1000  ! ještě pomaleji
;