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申请/专利权人：西安近代化学研究所

摘要：一种可通过编程实现的适用于分子晶体从头算分子动力学轨迹的处理方法，针对体系内被周期性边界条件约束的原子坐标，通过第一性原理计算方法和原子坐标处理算法，还原受约束的原子坐标，消除轨迹中不合理的分子碎片，使得未发生化学反应的分子结构完整，协助科研人员更高效地分析化学反应路径。该方法具有效率高、可靠性好、指导性强等优点，减轻了对国外昂贵商业软件的依赖，提高了分子动力学研究水平。

主权项：1.一种适用于分子晶体从头算分子动力学轨迹的处理方法，针对体系内原子坐标在模拟过程中受周期性边界条件约束进行的坐标变换，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，获取晶体内不同种类原子能够两两成键的最大距离Lmax；定义成键的原子组集合；步骤2，获取分子晶体的晶格长度、分子晶体内的原子种类、每种原子数量、所有原子的分数坐标，将分子晶体内原子进行编号；步骤3，将分子晶体内所有原子的分数坐标转换为笛卡尔坐标；步骤4，根据分子晶体内原子间距离和Lmax判断原子是否两两成键；步骤5，将能成键的原子归入一个原子组，将多个原子组生成一个原子组集合，进一步统计得到分子晶体内原子组的个数N1和各个原子组中原子的个数，将原子组集合中的原子组按照原子组中原子个数依次排序；步骤6，将分子晶体内所有原子状态定义为移动或固定，将晶体内所有原子都标记为移动的状态；步骤7，按照步骤5得到的原子组集合中的原子组的顺序选择一个原子组GA；步骤8，从步骤7选择的原子组GA中选择一个原子A，检查该原子的状态；步骤9，如果原子A的状态为固定则回到步骤7选择其他原子组；如果原子A的状态为移动，则需要根据原子A的初始分数坐标判断移动方向；步骤10，分别根据原子A的移动方向，计算被移动后的原子A的新分数坐标，进一步计算出被移动后原子A的新笛卡尔坐标，根据移动后原子A与晶体内其它原子之间的距离判断是否有其它原子B与移动后的原子A成键；步骤11，如果有其它原子B与移动后的原子A成键，按照原子A的移动方向，计算出原子A所在原子组GA内所有原子的新分数坐标，并替换掉原始的分数坐标，将GA内所有原子和原子B所在原子组GB内所有原子标记为固定，进入步骤12；如果没有其它原子B与移动后的原子A成键，则返回步骤10选择原子A另一个移动方向，如果步骤10遍历了所有移动方向后没有其它原子与移动后的原子A成键，则返回步骤8；如果步骤8遍历了原子组GA中所有的原子后没有其它原子与选择并移动后的原子成键，则进入步骤12；步骤12，循环步骤7～11直至遍历了所有原子组，得到晶体内所有原子新的分数坐标；步骤13，将得到具有新的分数坐标的晶体内所有原子，按照步骤5进行归类，依次得到新的原子组集合，进一步统计得到新的原子组集合、分子晶体内原子组的个数N2和各个原子组中原子的个数，将新原子组集合中的原子组按照原子组中原子个数依次排序；步骤14，如果N2＜N1，回到步骤S12，先将步骤S7读取的原子组集合替换成新的原子组集合且将晶体内所有原子都标记为移动的状态，接着按照步骤12的方式循环步骤7～11；如果N2≥N1，则将步骤12得到的晶体内所有原子新的分数坐标按照相应分子动力学轨迹文件的标准格式输出。

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