通訊作者:陳星;張偉偉
通訊單位:天津大學(xué)分子+研究院;天津工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院
論文DOI:10.1021/acs.jctc.4c01748
團(tuán)隊(duì)提出一種基于自適應(yīng)采樣的ReaxFF力場(chǎng)優(yōu)化策略,突破傳統(tǒng)優(yōu)化方法對(duì)初始猜測(cè)依賴強(qiáng)、效率低的問題。該方法顯著提高了參數(shù)優(yōu)化的效率與精度,并成功模擬銅表面在水作用下的重構(gòu)機(jī)制,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度一致,為復(fù)雜反應(yīng)體系的精準(zhǔn)建模提供了新方法學(xué)支撐。
分子動(dòng)力學(xué)模擬通過原子尺度的動(dòng)態(tài)演化,揭示材料的微觀行為與宏觀性能之間的關(guān)聯(lián),是材料科學(xué)與化學(xué)研究的核心工具。ReaxFF反應(yīng)力場(chǎng)因其對(duì)化學(xué)鍵動(dòng)態(tài)過程的精確描述,在復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)體系的模擬中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。然而,ReaxFF力場(chǎng)參數(shù)優(yōu)化涉及高維參數(shù)空間,傳統(tǒng)方法依賴人工經(jīng)驗(yàn)的初始猜測(cè),優(yōu)化過程耗時(shí)、收斂困難,且易陷入局部最優(yōu),限制了其在更廣泛體系中的應(yīng)用。因此,開發(fā)一種兼具全局搜索能力和高效性的參數(shù)優(yōu)化方法,已成為提升ReaxFF適用范圍的關(guān)鍵。
團(tuán)隊(duì)提出了一種基于自適應(yīng)采樣的創(chuàng)新方法,通