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   1 Interface-related items
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   4 | :ref:`gmx order <gmx order>`, :ref:`gmx density <gmx density>`,
   5   :ref:`gmx potential <gmx potential>`, :ref:`gmx traj <gmx traj>`
   6 | When simulating molecules with long carbon tails, it can be
   7   interesting to calculate their average orientation. There are several
   8   flavors of order parameters, most of which are related. The program
   9   :ref:`gmx order <gmx order>` can calculate
  10   order parameters using the equation:
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  12 .. math:: S_{z} = \frac{3}{2}\langle {\cos^2{\theta_z}} \rangle - \frac{1}{2}
  13           :label: eqnSgr
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  15 where :math:`\theta_z` is the angle between the :math:`z`-axis of the
  16 simulation box and the molecular axis under consideration. The latter is
  17 defined as the vector from C\ :math:`_{n-1}` to C\ :math:`_{n+1}`. The
  18 parameters :math:`S_x` and :math:`S_y` are defined in the same way. The
  19 brackets imply averaging over time and molecules. Order parameters can
  20 vary between 1 (full order along the interface normal) and :math:`-1/2`
  21 (full order perpendicular to the normal), with a value of zero in the
  22 case of isotropic orientation.
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  24 The program can do two things for you. It can calculate the order
  25 parameter for each CH\ :math:`_2` segment separately, for any of three
  26 axes, or it can divide the box in slices and calculate the average value
  27 of the order parameter per segment in one slice. The first method gives
  28 an idea of the ordering of a molecule from head to tail, the second
  29 method gives an idea of the ordering as function of the box length.
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  31 The electrostatic potential (:math:`\psi`) across the interface can be
  32 computed from a trajectory by evaluating the double integral of the
  33 charge density (:math:`\rho(z)`):
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  35 .. math:: \psi(z) - \psi(-\infty) = - \int_{-\infty}^z dz' \int_{-\infty}^{z'} \rho(z'')dz''/ \epsilon_0
  36           :label: eqnelpotgr
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  38 where the position :math:`z=-\infty` is far enough in the bulk phase
  39 such that the field is zero. With this method, it is possible to “split”
  40 the total potential into separate contributions from lipid and water
  41 molecules. The program :ref:`gmx potential <gmx potential>` divides the box in slices and sums
  42 all charges of the atoms in each slice. It then integrates this charge
  43 density to give the electric field, which is in turn integrated to give
  44 the potential. Charge density, electric field, and potential are written
  45 to xvgr input files.
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  47 The program :ref:`gmx traj <gmx traj>` is a very simple analysis program. All it does is
  48 print the coordinates, velocities, or forces of selected atoms. It can
  49 also calculate the center of mass of one or more molecules and print the
  50 coordinates of the center of mass to three files. By itself, this is
  51 probably not a very useful analysis, but having the coordinates of
  52 selected molecules or atoms can be very handy for further analysis, not
  53 only in interfacial systems.
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  55 The program :ref:`gmx density <gmx density>`
  56 calculates the mass density of groups and gives a plot of the density
  57 against a box axis. This is useful for looking at the distribution of
  58 groups or atoms across the interface.
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  60 .. raw:: latex
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  62     \clearpage
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