一份分子动力学模拟资源 lammps+MS 适合初学者~~~.ppt

Thank you for your attention！ * * 分子动力学模拟：金属晶体建模与计算模拟 1、建模练习 2、编程练习 3、结果分析 0、分子动力学介绍 作者：ECJTU MingMu 0、分子动力学介绍 分子动力学的原理步骤 原理：多体问题的严格求解，需要建立并求解体系的薛定谔方程，根据波恩-奥本海默近似，原子核的运动可以用经典动力学方法处理 薛定谔方程 牛顿运动方程（简化计算） 步骤 建立一个由N 个粒子（分子）组成的模型体系 解N 个粒子（分子）组成的模型体系的牛顿运动方程直至平衡 平衡后，进行材料性能的计算，对模拟结果进行分析 分子动力学方法工作框图 分子动力学运行流程图 进行分子动力学运算的几个必备步骤： 首先建立计算模型 设定计算模型的初始坐标和初始速度 选定合适的时间步长 选取合适的原子间相互作用势函数，便于进行力的计算 选择合适的算法、边界条件和外界条件 计算 对计算数据进行统计处理 1、建模练习 软件materials stuidio 5.5 Fe晶体练习 H2O练习 Fe-H2O-Fe练习 1、建模练习 软件lammps编程 create_atoms 1 single 2.45 2.05 2.05 # 在该位置插入一个原子 min_style sd # 能量最小化模式，sd minimize 1.0e-12 1.0e-12 1000 1000 # 能量最小化参数，指数越大最小化程度越深 print interstitial introduced, minimized: $N atoms, energy is $E fix 1 all nvt 100 100 100 drag 0.2 # nvt 系综，原子数、体积和温度保持不变;T=100K timestep 0.005 # 步长 0.005fs run 1000 # 运行 1000 步 print nvt performed, temperature up: $N atoms, total energy is $E fix 1 all nvt 100 0.0001 100 drag 0.2 # nvt 系综，温度由100K 到0.0001K run 1000 # 运行 1000 步 print nvt performed, temperature down: $N atoms, total energy is $E compute 3 all pe/atom # 计算每个原子的势能 compute 4 all ke/atom # 计算每个原子的动能 compute 5 all coord/atom 3.0 # 计算每个原子的近邻原子数 #dump 1 all custom 1 dump.atom id xs ys zs c_3 c_4 c_5 # 将信息写入dump.atom dump 1 all custom 1 dump.lammpstrj id xs ys zs c_3 c_4 c_5 min_style sd minimize 1.0e-12 1.0e-12 10000 10000 # 再次能量最小化 units metal # 单位为lammps 中的metel 类型 boundary p p p # 周期性边界条件 atom_style atomic # 原子模式 lattice fcc 3.61 # Cu 的晶格常数3.61 region box block 0 4 0 4 0 4 # x,y,z 各方向上的晶胞重复单元数，也即区域大小 create_box 1 box # 将上述区域指定为模拟的盒子 create_atoms 1 box # 将原子按晶格填满盒子 pair_style eam # 选取 Cu 的EAM 势作为模型 pair_coeff * * Cu_u3.eam # EAM 势文件名称 run 0 # 运行0 步，仅为启动lammps 的热力学数据计算 variable E equal pe # 定义变量 E 为系统总势能 variable N equal atoms # 定义变量 N 为系统总原子数 boundary p s s # 边界条件，拉伸方向是周期性，其余是自由边界；如果是薄膜拉伸则是两个周期性，块体则是三个周期性 units metal #单位制定义为metal atom_style atomic