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本页对应的源文档快照。

恒温器参数

SPONGE 在 nvt 和 npt 模式下需要恒温器。

TOML 输入推荐使用分组形式：

mode = "nvt"
target_temperature = 300.0

[thermostat]
mode = "middle_langevin"
tau = 0.1
seed = 2026

解析器也接受旧版扁平参数 thermostat、thermostat_tau 和 thermostat_seed，但新文档推荐使用上述 TOML 分组形式。

选择恒温器

参数	所属分组	类型	默认值	说明
mode	thermostat	string	NVT/NPT 必填	恒温算法

支持的取值：

取值	说明
"middle_langevin"	Middle Langevin 动力学
"langevin"	middle_langevin 的弃用别名
"andersen"	Andersen 恒温器
"berendsen_thermostat"	Berendsen 恒温器
"bussi_thermostat"	Bussi 速度重缩放恒温器
"nose_hoover_chain"	Nosé–Hoover 链恒温器

顶层参数

参数	所属位置	类型	默认值	说明
target_temperature	顶层	float	300.0	目标温度，单位 K
velocity_max	顶层	float	禁用	部分恒温器使用的速度上限

target_temperature 不属于 [thermostat]，必须保留在顶层；温度变化计划也作用于此参数。

通用恒温器参数

参数	所属分组	类型	默认值	说明
tau	thermostat	float	1.0	耦合时间常数，单位 ps
seed	thermostat	int	随机	随机恒温器的随机种子

说明：

• middle_langevin、andersen、bussi_thermostat 使用 seed。
• berendsen_thermostat 和 nose_hoover_chain 不读取 seed。
• middle_langevin 在内部将 tau 转换为摩擦系数 gamma = 1 / tau。
• andersen 将 tau 转换为内部碰撞更新间隔。

各算法参数

middle_langevin

[thermostat]
mode = "middle_langevin"
tau = 0.1
seed = 2026

使用 thermostat 分组下的 tau、seed，以及顶层 velocity_max。

andersen

[thermostat]
mode = "andersen"
tau = 0.1
seed = 2026

使用 thermostat 分组下的 tau、seed，以及顶层 velocity_max。

berendsen_thermostat

[thermostat]
mode = "berendsen_thermostat"
tau = 0.1

仅使用 thermostat 分组下的 tau。

bussi_thermostat

[thermostat]
mode = "bussi_thermostat"
tau = 0.1
seed = 2026

使用 thermostat 分组下的 tau 和 seed。新的 H5 检查点将 Bussi 随机流保存为带类型的可移植 Philox 状态；标准库标量随机数引擎的文本形式仅在读取旧检查点时兼容接受。

nose_hoover_chain

[thermostat]
mode = "nose_hoover_chain"
tau = 0.2

[nose_hoover_chain]
length = 3
restart_input = "nhc_restart.in"
restart_output = "nhc_restart.out"
crd = "nhc_crd.dat"
vel = "nhc_vel.dat"

额外参数：

参数	所属分组	类型	默认值	说明
length	nose_hoover_chain	int	1	链长度
restart_input	nose_hoover_chain	string	-	从文件读取初始链状态
restart_output	nose_hoover_chain	string	-	将链状态写入文件
crd	nose_hoover_chain	string	-	输出链坐标轨迹
vel	nose_hoover_chain	string	-	输出链速度轨迹

nose_hoover_chain 也读取顶层 velocity_max。

温度变化计划

温度变化计划由顶层参数控制，不属于 [thermostat]：

参数	类型	说明
target_temperature_schedule_mode	string	"step"（阶梯变化）或 "linear"（线性变化）
target_temperature_schedule_steps	array	内联计划：[{ step = N, value = T }, ...]
target_temperature_schedule_file	string	TOML 计划文件路径

内联 target_temperature_schedule_steps 仅在主 mdin 文件为 TOML 时有效。

target_temperature = 300.0
target_temperature_schedule_mode = "linear"
target_temperature_schedule_steps = [
    { step = 0, value = 100.0 },
    { step = 10000, value = 300.0 },
    { step = 50000, value = 300.0 },
]