一份分子动力学模拟资源lammps+ms适合初学者.ppt

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1、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：ECJTUMingMu0、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

2、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materialsstuidio5.5Fe晶体练习H2O练习Fe-H2O-Fe练习1、建模练习软件lammps编程create_atoms1single2.452.052.05#在该位置插入一个原子min_stylesd#能量最小化模式，sdminimize1.0e-121.0e-1210001000#能量最小化参数，指数越大最小化程度越深print"interstitialintroduced,minimized:$Natoms,e

3、nergyis$E"fix1allnvt100100100drag0.2#nvt系综，原子数、体积和温度保持不变;T=100Ktimestep0.005#步长0.005fsrun1000#运行1000步print"nvtperformed,temperatureup:$Natoms,totalenergyis$E"fix1allnvt1000.0001100drag0.2#nvt系综，温度由100K到0.0001Krun1000#运行1000步print"nvtperformed,temperaturedown:$Natoms,totalenergyis$E"compute

4、3allpe/atom#计算每个原子的势能compute4allke/atom#计算每个原子的动能compute5allcoord/atom3.0#计算每个原子的近邻原子数#dump1allcustom1dump.atomidxsyszsc_3c_4c_5#将信息写入dump.atomdump1allcustom1dump.lammpstrjidxsyszsc_3c_4c_5min_stylesdminimize1.0e-121.0e-121000010000#再次能量最小化unitsmetal#单位为lammps中的metel类型boundaryppp#周期性边界条件at

5、om_styleatomic#原子模式latticefcc3.61#Cu的晶格常数3.61regionboxblock040404#x,y,z各方向上的晶胞重复单元数，也即区域大小create_box1box#将上述区域指定为模拟的盒子create_atoms1box#将原子按晶格填满盒子pair_styleeam#选取Cu的EAM势作为模型pair_coeff**Cu_u3.eam#EAM势文件名称run0#运行0步，仅为启动lammps的热力学数据计算variableEequalpe#定义变量E为系统总势能variableNequalatoms#定义变量N为系统总原子数

6、boundarypss#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unitsmetal#单位制定义为metalatom_styleatomic#原子类型自动neighbor2.0bin#截断半径相关的东西neigh_modifydelay1checkyes#邻近原子列表更新速度#creategeometrylatticefcc3.61#定义晶胞为fcc，晶格常数3.61Aregionboxblock0300303#定义一个长方体区域叫box，长30，宽和高是3create_box1box#创建了这样一个boxcreate_a

7、toms1box#在box里创建了一种原子mass163.546#定义这种原子的质量是63.546#potentialspair_styleeam#定义势函数是EAMpair_coeff**Cu_u3.eam#势所需要的参数在此文件里#definegroupsregion1blockINF1INFINFINFINF#定义了一个叫1的区域groupleftregion1#定义此区域里的原子叫leftregion2block29INFINFINFINFINF#定义了一个叫2的区域grouprightregion2#定义