iRASPA Community

RASPA => Bug reports => Topic started by: Monica_Gao on December 12, 2021, 06:42:11 PM

Title: Segmentation fault related to flexible MOFs
Post by: Monica_Gao on December 12, 2021, 06:42:11 PM
Dear Dr. David Dubbeldam

   I met something wrong when I studied the effect of flexibility of MOFs on gas separation. There was a segmentation fault occuring in my result when the pressure ranges from 0.1 bar to 10 bar.

_cell_length_a: 16.733000
_cell_length_b: 13.038000
_cell_length_c: 6.812000
_cell_length_alpha: 90.000000
_cell_length_beta: 90.000000
_cell_length_gamma: 90.000000
_symmetry_space_group_name_Hall: -I 2 2a found space group: 347
_symmetry_space_group_name_H-M: I m c m found space group: 347
_symmetry_Int_Tables_number: 343
space group found from symmetry elements: 347 (nr elements: 16)
End reading cif-file
Number of bonds: 0 0 1
Shift all potentials
Writing Crash-file!: 0
/var/spool/torque/mom_priv/jobs/794.localhost.SC: line 16: 19513 Segmentation fault      (core dumped) $RASPA_DIR/bin/simulate simulation.input


   The MOFs proposed in the study are MIL-53 series, including MIL-53(Al), MIL-53(Cr) and so on.  Refering to the example (IRMOF-1) you gave to us, I defined the information of framework. Taking MIL-53 (Cr) as example,


the cif file we defined is:

data_MIL-53ht

_audit_creation_method RASPA-1.0
_audit_creation_date 2011-3-9
_audit_author_name '?'

_citation_author_name        'C. Serre, F. Millange, C. Thouvenot, M. Nogues, G. Marsolier, D. Louer, and G. Ferey'
_citation_title              'Very large breathing effect in the first nanoporous chromium(III)-based solids: MIL-53 or Cr-III(OH).{O2C-C6H4-CO2}.{HO2C-C6H4-CO2H}(x).H2Oy'
_citation_journal_abbrev     'J. Am. Chem. Soc.'
_citation_journal_volume     124
_citation_journal_number     45
_citation_page_first         13519
_citation_page_last          13526
_citation_year               2002

_cell_length_a    16.733
_cell_length_b    13.038
_cell_length_c    6.812
_cell_angle_alpha 90
_cell_angle_beta  90
_cell_angle_gamma 90
_cell_volume      1486.14

_symmetry_cell_setting          orthorhombic
_symmetry_space_group_name_Hall '-I 2 2a'
_symmetry_space_group_name_H-M  'I m c m'
_symmetry_Int_Tables_number     74

loop_
_symmetry_equiv_pos_as_xyz
 'x,y,z'
 '-x+1/2,y,-z'
 'x+1/2,-y,-z'
 '-x,-y,z'
 '-x,-y,-z'
 'x+1/2,-y,z'
 '-x+1/2,y,z'
 'x,y,-z'
 'x+1/2,y+1/2,z+1/2'
 '-x,y+1/2,-z+1/2'
 'x,-y+1/2,-z+1/2'
 '-x+1/2,-y+1/2,z+1/2'
 '-x+1/2,-y+1/2,-z+1/2'
 'x,-y+1/2,z+1/2'
 '-x,y+1/2,z+1/2'
 'x+1/2,y+1/2,-z+1/2'

loop_
_atom_site_label
_atom_site_type_symbol
_atom_site_fract_x
_atom_site_fract_y
_atom_site_fract_z   
_atom_site_charge

Cr1      Cr     0.25000    0.75000   0.25    0.574 
O1       O      0.25000    0.686     0       -0.486
O2       O     -0.168      0.161     0.167   -0.211
C3       C     -0.033      0.032     0.179   -0.073
C2       C     -0.066      0.063     0       -0.043
C1       C     -0.137      0.132     0       0.083 
Ho1      H      0.25000    0.611     0       0.121 
H1       H     -0.060      0.058     0.329   0.035


The structure as well as the corresponding atom names are shown in the attach file, named MIL-53(Cr)ht.bmp

The flexiblity of framework was defined as follow:

#CoreShells bond  BondDipoles UreyBradley bend  inv  tors improper-torsion bond/bond bond/bend bend/bend stretch/torsion bend/torsion
          0    5            0           0    7    0     8                3         0         0         0               0            0
#bond stretch atom n1-n2, equilibrium distance, bondforce-constant
C3 H1  HARMONIC_BOND  366001.13136396  0.95
C3 C3  HARMONIC_BOND  483413.91047488  1.36
C2 C3  HARMONIC_BOND  483413.91047488  1.36
C1 C2  HARMONIC_BOND  353750.919316375 1.42
O2 C1  HARMONIC_BOND  543840.64928424  1.25
#bond bending atom n1-n2-n3, equilibrium angle, bondforce-constant
C1 C2 C3 HARMONIC_BEND 34926.5543205787 120.0
C2 C3 H1 HARMONIC_BEND 37263.15559911 120.0
C3 C3 H1 HARMONIC_BEND 37263.15559911 120.0
C3 C2 C3 HARMONIC_BEND 90640.10821404 120.0
C3 C3 C2 HARMONIC_BEND 90640.10821404 120.0
O2 C1 O2 HARMONIC_BEND 135960.162321060 130.0
O2 C1 C2 HARMONIC_BEND 54882.4848123699 115.0
#torsion atom n1-n2-n3-n4,
O2 C1 C2  C3  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1258.890391861  0.0
C1 C2 C3  H1  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
C1 C2 C3  C3  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
H1 C3 C3  H1  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
C2 C3 C3  H1  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
C2 C3 C3  C2  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
H1 C3 C2  C3  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
C3 C2 C3  C3  TRAPPE_DIHEDRAL      0.0   0.0   1510.668470234  0.0
#improper torsion atom n1-n2-n3-n4,
C2 C1 O2  O2  TRAPPE_IMPROPER_DIHEDRAL 0.0 0.0   5035.561567446  0.0
C3 C2 C3  C1  TRAPPE_IMPROPER_DIHEDRAL 0.0 0.0   5035.561567446  0.0
C2 C3 C3  H1  TRAPPE_IMPROPER_DIHEDRAL 0.0 0.0   186.3157779955  0.0


There is a question here: Is it necessary to define the bond, bend, torsion information between Cr(III) and surrounding O or C? And how to obtain these information and change them into the form that RASPA can identify

The force_field_mixing_rules.def file was defined as follow:

# general rule for shifted vs truncated
shifted
# general rule tailcorrections
no
# number of defined interactions
28
# type interaction
Al_      Lennard-jones      254.09      4.01
Br_      Lennard-jones      126.29      3.73
C_      Lennard-jones      52.83      3.43
Ca_      Lennard-jones      119.75      3.03
Cl_      Lennard-jones      114.21      3.52
Cr_      Lennard-jones      7.55      2.69
F_      Lennard-jones      25.16      3
Fe_      Lennard-jones      6.54      2.59
Ga_      Lennard-jones      208.81      3.9
H_      Lennard-jones      22.14      2.57
In_      Lennard-jones      301.39      3.98
N_      Lennard-jones      34.72      3.26
O_      Lennard-jones      30.19      3.12
Os_      Lennard-jones      18.62      2.78
V_      Lennard-jones      8.05      2.8
CH4_sp3        lennard-jones    148.0     3.72
CH3_sp3        lennard-jones    98     3.76
CH2_sp3        lennard-jones    46      3.96
CH_sp3         lennard-jones    17.0      4.67
C_sp3          lennard-jones     0.8      6.38
O_co2          lennard-jones    79    3.05
C_co2          lennard-jones    27.0    2.8
Ow             lennard-jones    81.9    3.16
Hw             lennard-jones    0             0
Lw            lennard-jones    0             0
S_S          lennard-jones    122     3.6
H_S         lennard-jones      50    2.5
M_S        lennard-jones       0    0
# general mixing rule for Lennard-Jones
Lorentz-Berthelot

The pseudo_atoms.def file was defined as follow:

#number of pseudo atoms
23
#type      print   as    chem  oxidation   mass        charge   polarization B-factor radii  connectivity anisotropic anisotropic-type   tinker-type
Cr1         yes     Zn     Zn     0       65.37       0.574         0           1.0     1.6      0            0          relative             0
O1          yes     O      O      0       15.9994     -0.486        0           1.0     0.68     2            0          relative             0
O2          yes     O      O      0       15.9994     -0.211        0           1.0     0.68     2            0          relative             0
C3          yes     C      C      0       12.0107     -0.073        0           1.0     0.720    0            0          relative             0
C2          yes     C      C      0       12.0107     -0.043        0           1.0     0.720    0            0          relative             0
C1          yes     C      C      0       12.0107     0.083         0           1.0     0.720    0            0          relative             0
Ho1         yes     H      H      0       1.00794     0.121         0           1.0     0.320    0            0          relative             0
H1          yes     H      H      0       1.00794     0.035         0           1.0     0.320    0            0          relative             0
He          yes     He     He     0       4.002602     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
CH4_sp3     yes     C      C      0       16.04246     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
CH3_sp3     yes     C      C      0       15.03452     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
CH2_sp3     yes     C      C      0       14.02658     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
CH_sp3      yes     C      C      0       13.01864     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
CH2_sp2     yes     C      C      0       14.02658     0            0           1.0     1        0            0          relative             0
C_sp3       yes     C      C      0       12           0            0           1.0     1        0            0          relative             0
C_co2       yes     C      C      0       12.0107     0.7         1.508         1.0     0.720    0            0          relative             0
O_co2       yes     O      O      0       15.9994    -0.35        0.9475        1.0     0.68     0            0          relative             0
Ow          yes     O      O      0       15.9994     0             0           1.0     0.5      2            0          relative             0
Hw          yes     H      H      0       1.00794     0.524         0           1.0     1        1            0          relative             0
Lw          no      L      -      0       0           -1.048        0           1.0     1        1            0          relative             0
S_S         yes     S      S      0       32.06        0            0           1.0     1        0            0          relative             0
H_S         yes     H      H      0       1            0.21         0           1.0     1        0            0          relative             0
M_S         no      M      -      0       0            -0.42        0           1.0     1        0            0          relative             0

No extra force field defined in the force_field.def

As for the input file, we used the hybrid MCMD method to calculate the adsorption capacity of CH4 in MIL-53(Cr)

SimulationType                MonteCarlo
NumberOfCycles                100000
NumberOfInitializationCycles  100000
PrintEvery                    5000
RestartFile                   no

ContinueAfterCrash no
WriteBinaryRestartFileEvery 5000

ChargeMethod                  Ewald
Forcefield                    MIL-53-Cr-ht-pri
CutOffVDW                     12.5
RemoveAtomNumberCodeFromLabel yes

Framework             0
FrameworkName         MIL-53-Cr-ht-pri
ChargeFromChargeEquilibration yes
UnitCells             2 2 4
HeliumVoidFraction    0.5093
FrameworkDefinitions  MIL-53-Cr-ht-pri
ExternalTemperature   298.15
ExternalPressure    61000

FlexibleFramework yes

HybridMCMDMoveProbability 1.0

Movies        yes
WriteMoviesEvery 5000


Component 0 MoleculeName              CH4
            StartingBead              0           
            MoleculeDefinition        gwq_trappe   
            TranslationProbability    1.0         
            RotationProbability       1.0         
            SwapProbability           1.0         
            RegrowProbability         1.0         
            IdealGasRosenbluthWeight  1.0       
            CreateNumberOfMolecules   0           


I would be very very grateful if you can give me some suggestions.   ;D ;D ;D ;D ;D ;D

In addition, I'd like to ask you some questions:


In the first example listed in the Advanced Example, you said the adsorption of CO2 in a totally flexible IRMOF-1 using a hybrid MC and MD simulation in μVT ensemble . However, you listed another example to illustrate the CO2 adsorption in flexible IRMOF-1 in osmotic ensemble.

1. If I want to obtain the gas separation capability of a flexible MOF, which method is better for us to use? In which condition should I used the instruction of the  first example, and in which condition I should use the instruction in the second example.

2. According to Sven M. J. Rogge (Adv. Theory Simul. 2019, 2, 1800177, doi: 10.1002/adts.201800177), the hybrid MCMD is the best way to predict the adsorption behaviors in a flexible MOF in a restricted osmotic ensemble, which seems to be the combination of the first and second example (Scheme 4). In that work, he did a MD at the very beginning, but in the case of hybridMCMD method in RASPA, it seems no MD relative defination involved.  So, how does it manange to do MD simulation.
[/color]

I am really looking forward to your respond ;D ;D ;D


Sincere
Monica