分子動力學(xué)模擬需要掌握的理論、語言和軟件
來源:“分子動力學(xué)”公眾號
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分子動力學(xué)是一個交叉學(xué)科,需要掌握很多內(nèi)容,下面大致整理了一些。
理論
分子動力學(xué):這個是最基礎(chǔ)的了,不了解就沒法往下走了;
力場:任何計算都要用到,所以最好能夠熟悉一些常見的力場模型;
系綜:這個東西可以說很復(fù)雜,需要學(xué)習(xí)統(tǒng)計力學(xué),如果掌握對于計算過程會理解更透徹。
基礎(chǔ)環(huán)境
linux:一些基本的命令是必須要學(xué)的;
bash:如果能編寫一些簡單的bash程序,會大大提高工作效率;
python:bash只適合文件操作,如果涉及到數(shù)學(xué)運算,最好還是會python。
連接軟件
Mobaxterm:這個軟件功能很強大,支持SSH、FTP以及GUI窗口彈出;
putty:功能雖然有限,但很小巧,只有1M不到;
Filezilla:FTP神器;
WinSCP:有一款常用的FTP軟件。
計算軟件
lammps:使用最多的分子動力學(xué)軟件,應(yīng)用與各種領(lǐng)域;
Gromacs:也有很多人使用,主要用于高分子的模擬;
vasp:最專業(yè)的第一性原理計算軟件;雖然是搞分子動力學(xué)計算,但肯定還是少不了第一性原理的;
建模軟件
Materials studio:應(yīng)該是最強大的建模軟件了;
Python:前面已經(jīng)提到了;有很多復(fù)雜的模型需要編程實現(xiàn)。
可視化軟件
VESTA:老牌軟件,可以在win和linux下使用,功能很多;
OVITO:后起之秀,可以在win和linux下使用,支持文件類型多,可視化速度快,渲染效果好;
VMD:可以在linux環(huán)境下實現(xiàn)文件的快速可視化;
atomeye:可以在linux下快速可視化cfg格式的文件。
繪圖軟件
Origin:搞科研必備軟件,絕大部分論文里面的圖都是用這個畫的;
gnuplot:linux系統(tǒng)自帶,可以快速繪制曲線,也有一些數(shù)學(xué)處理功能。
Excel:微軟的產(chǎn)品,雖然不能用于最終繪圖,平時用起來還是很好的。
文檔編輯軟件
Notepad++:windows下功能強大的文本編輯軟件;
vi/vim:linux下功能強大的文本編輯軟件;
latex:寫論文用,特別是公式比較多的時候,學(xué)習(xí)成本有點高,學(xué)會了很好用。
學(xué)習(xí)建議
不要看到列了一堆軟件就嚇到了,實際上有很多軟件都很簡單,安裝上就會用,學(xué)習(xí)成本幾乎為0(當(dāng)然如果要擅長使用還是需要花個把小時摸索一下)
比如連接類軟件(Mobaxterm, putty, filezilla, WinSCP)、可視化軟件(OVITO、VESTA、VMD)、繪圖類軟件(Origin、Excel)、文檔編輯類軟件(Notepad++、vi/vim)。
對于新手入門的一些簡單的建議:
首先,要對分子動力學(xué)基本原理有一些基本的了解,知道它到底是在干什么,找一本相關(guān)的書讀一下就可以了。
然后,要對Linux基本操作有一些掌握,熟悉一些常用的命令。
再就是學(xué)習(xí)一款分子動力學(xué)軟件,比如lammps。
到這你就算入門了!
但這只是一個開始,更多的時間可能要花在如何將分子動力學(xué)應(yīng)用到你的研究中。