sponge.control.Barostat

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class sponge.control.Barostat(system: :class:`sponge.system.Molecule`, pressure: float = 1, anisotropic: bool = False, control_step: int = 1, compressibility: float = 4.6e-5, time_constant: float = 1., **kwargs)[源代码]

MindSPONGE中压力耦合器的气压调节器的基类,是 sponge.controller.Controller 的基类。

sponge.controller.Barostat 模块用于压力耦合,它的功能是在模拟过程中控制原子的坐标和周期性边界条件盒子(PBC box)的大小。

参数:
  • system (:class: sponge.system.Molecule) - 模拟系统。

  • pressure (float, 可选) - 压力耦合参考压力 \(P_ref\) 。单位是 \(bar\) 。默认值: 1.0

  • anisotropic (bool, 可选) - 是否执行各向异性压力控制。默认值: False

  • control_step (int, 可选) - 控制器执行的步骤间隔。默认值: 1

  • compressibility (float, 可选) - 等温压缩率 \(\beta\) 。单位是 \(bar^{-1}\) 。默认值: 4.6e-5

  • time_constant (float, 可选) - 压力耦合的时间常数。默认值: 1.0

  • kwargs (dict) - 关键字参数。

输入:
  • coordinate (Tensor) - 坐标。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。这里 \(B\) 是分子模拟中walker的数目, \(A\) 是原子数目, \(D\) 是模拟系统的空间维数,通常为3。

  • velocity (Tensor) - 速度。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • force (Tensor) - 原子力。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • energy (Tensor) - 能量。shape为 \((B, 1)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • kinetics (Tensor) - 动能。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • virial (Tensor) - 维里应力。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • pbc_box (Tensor) - 周期性边界条件盒子。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • step (int) - 模拟步数。默认值: 0

输出:
  • coordinate (Tensor) - 坐标。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • velocity (Tensor) - 速度。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • force (Tensor) - 原子力。shape为 \((B, A, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • energy (Tensor) - 能量。shape为 \((B, 1)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • kinetics (Tensor) - 动能。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • virial (Tensor) - 维里。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

  • pbc_box (Tensor) - 周期性边界条件盒子。shape为 \((B, D)\) 的Tensor。数据类型是float。

支持平台:

Ascend GPU

样例:

>>> from sponge import Molecule
>>> from sponge.control import Barostat
>>> system = Molecule(template='water.tip3p.yaml')
>>> controller = Barostat(system)
compressibility()

等温压缩率。

返回:

Tensor,等温压缩率。

property pressure

参考压力。

返回:

Tensor。参考压力。

pressure_scale(sim_press: Tensor, ref_press: Tensor, ratio: float = 1.0)[源代码]

计算压力耦合器的坐标缩放因子。

参数:
  • sim_press (Tensor) - 模拟压力。

  • ref_press (Tensor) - 参考压力。

  • ratio (float) - 压力耦合的比率。默认值: 1.0

返回:

Tensor,压力耦合的坐标缩放因子。

reconstruct_pressure(pressure: Union[float, ndarray, Tensor, List[float]])[源代码]

重置参考压力。

参数:
  • pressure (Union[float, ndarray, Tensor, List[float]]) - 压力。

返回:

sponge.control.Barostat。当前的压力耦合器。

set_pressure(pressure: Union[float, ndarray, Tensor, List[float]])[源代码]

设置参考压力。 参考压力数组的形状必须与当前压力数组的形状相同。

参数:
  • pressure (Union[float, ndarray, Tensor, List[float]]) - 参考压力。

返回:

Tensor,参考压力。