Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法

模拟计算程序LAMMPS 简介

LAMMPS即Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator,是“大规模原子分子并行模拟器”的简称,主要应用于与分子动力学相关的计算模拟工作。由美国Sandia 国家实验室开发,所以任何人都可以免费得到并使用。可以支持包括气态,液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系,并提供多种势函数支持。LAMMPS 的另一个优点是具有良好的并行扩展性。是当下一款非常好的分子动力学软件包。使用lammps模拟时候,经常会用到力场参数,L-JeamBuck势函数,这些参数可从文献中获得,但是文献查找起来相对繁琐,可能需要查阅多篇论文才能找到需要的参数。L-J势函数为例进行说明:

第一种方法:

1. 首先了解势函数网站(Mg原子为例)https://www.ctcms.nist.gov/potentials/

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图1

2. 选择金属Mg原子:直接点击元素名称即可查得该元素对应的L-J力场参数,点击Download 可以下载对应的参考文献,如Mg的L-J参数如下(EpsilonSigma)

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图2

3. 由于势函数的拟合方法不同,所以在选择上也需要作出判断,如下,Mg的L-J 势参数有三个,但是不确定哪个适用于自己的研究体系,所以得认真、进一步测试

4. 点击Download, 如下界面所示,即转到势参数的文献,如箭头所示,分别为L-J参数: EpsilonSigma

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图3Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图4

对比一下,文献结果与网站结果一致!

5. 第三个Mg原子的势参数如前面一样,结果如下但是第二个势参数在原文中找不到出处,可能的原因是需要转换单位(所以第二个势参数得认真测试)。

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图5


Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图6

6. 单位转换:怎么样将kcal/mol或者kj/mol转成eV?

推荐另一个网站:http://www.colby.edu/chemistry/PChem/Hartree.html

输入第三个势参数进行单位转化进入网站后在势参数的位置输入相应值自动的转换为其他单位:

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图7


Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图8

第二种方法:

1. 推荐另一种势函数的网站:https://www.ctcms.nist.gov/potentials/

还是选择Mg原子

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图9

2. 执行以下箭头所示,选择红色框

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图10

3. 执行以下箭头所示,点击链接

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图11

4. 执行以下箭头所示往后翻,找到如下箭头所示文件

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图12

5. 这个网站也会有金属Mg原子的势参数,所以在将势参数用到自己的体系是还需要进一步测试!!文件尾端有文献信息!

Lammps模拟时金属原子的L-J势参数提取方法的图13

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lammps势函数势参数

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