CP2K 和 AMBER 软件包中的自适应缓冲力 QM/MM 方法
化学物理
2014-09-19 v1
摘要
本文介绍了自适应缓冲力 QM/MM 方法在两个流行软件包 CP2K 和 AMBER 中的实现与验证。这些实现基于各代码中现有的 QM/MM 功能，将其扩展以允许在模拟过程中重新定义 QM 和 MM 区域，并通过根据缓冲力混合方法丢弃边界附近的力来减少 QM-MM 界面误差。还实现了力混合方法所需的新自适应热浴。通过使用各种半经验哈密顿量和密度泛函理论作为 QM 模型，模拟体相水的结构、锌存在下的水自质子化以及二甲基磷酸酯水解，对该方法的不同变体进行了基准测试。结果表明，在基于力收敛测试的合适参数下，自适应缓冲力 QM/MM 方案能够提供动态 QM 区域结构的精确近似，与相应的全 QM 模拟相匹配，并在所有情况下复现正确的能量学。自适应无缓冲力混合和自适应传统 QM/MM 方法也能对某些系统提供合理结果，但更可能出现不稳定和不准确的情况。
引用
@article{arxiv.1409.5218,
title = {The Adaptive Buffered Force QM/MM method in the CP2K and AMBER software packages},
author = {Letif Mones and Andrew Jones and Andreas W. Götz and Teodoro Laino and Ross C. Walker and Ben Leimkuhler and Gábor Csányi and Noam Bernstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.5218},
year = {2014}
}