一份分子动力学模拟资源-lammps+MS-适合初学者---
lammps msd 单位 -回复

lammps msd 单位-回复LAMMPS (Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator) 是一种优秀的分子动力学模拟软件,可用于模拟材料的不同性质和行为。
在分子动力学模拟中,一个重要的参数是Mean Squared Displacement (MSD)(均方位移),它用于描述原子或分子在一定时间范围内的位移,进而提供有关材料物理特性的重要信息。
首先,让我们了解一下MSD 的单位。
在LAMMPS 中,默认长度单位是埃(Angstrom),时间单位是飞秒(femtosecond)。
所以,MSD 的单位是埃的平方(Angstrom squared,简写为"A^2")。
接下来,我们将逐步介绍如何使用LAMMPS 计算和分析MSD。
第一步,准备LAMMPS 输入文件:要进行MSD 计算,首先需要准备一个输入文件(例如:input.in)来描述模拟系统和模拟参数。
该文件应包括分子结构的定义、原子的势能和相互作用以及模拟的时间范围和步长。
第二步,运行LAMMPS 模拟:打开命令行界面,导航到包含输入文件和相关数据的目录,并运行LAMMPS:lmp_serial -in input.in或者如果你的计算机支持并行计算:lmp_mpi -in input.inLAMMPS 将使用输入文件中的设置和参数自动运行模拟,并计算原子的位置和速度。
第三步,分析模拟结果:完成模拟后,将生成一个或多个轨迹文件,其中包含每个原子的位置和速度信息。
在LAMMPS 中,最常见的轨迹文件格式是随时间变化的XYZ 文件。
使用一种分析工具(如Python 或Matlab)打开轨迹文件,并计算MSD。
MSD 的计算公式如下:MSD(t) = 1/N * Σ[i=1,N] (r(i,t) - r(i,0))^2其中,MSD(t) 是时间t 的MSD,N 是原子数量,r(i,t) 是原子i 在时间t 的位置,r(i,0) 是原子i 的初始位置。
lammps20版使用手册

LAMMPS 20版:分子动力学模拟的全新体验LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)是一款开源的分子动力学模拟软件,广泛应用于材料科学、化学、生物学、地球物理学等多个领域。
随着科技的不断发展,LAMMPS也在不断更新迭代,最新版本为LAMMPS 20版。
我们将以LAMMPS 20版使用手册为中心,介绍LAMMPS 20版的新特性、应用场景以及使用技巧,带您一起探索分子动力学模拟的全新体验。
新特性:更高效、更精确LAMMPS 20版相较于旧版有了很多改进和升级。
LAMMPS 20版支持更多的硬件平台,包括GPU、MPI、OpenMP等,大大提高了计算效率。
LAMMPS 20版新增了一些功能模块,如新的分子力场、新的计算器、新的输出格式等,使得模拟更加精确、更加方便。
LAMMPS 20版还优化了一些算法和数据结构,如改进的Lennard-Jones势函数、新的动态网格算法等,使得模拟更加稳定、更加准确。
应用场景:多领域研究工具LAMMPS 20版作为一款通用的分子动力学模拟软件,被广泛应用于多个领域的研究中。
在材料科学领域,LAMMPS 20版可以用于模拟材料的物理性质,如弹性模量、热膨胀系数、热导率等。
在化学领域,LAMMPS 20版可以用于模拟化学反应的动力学过程,如溶剂化、化学反应速率等。
在生物学领域,LAMMPS 20版可以用于模拟蛋白质的结构和动力学性质,如蛋白质折叠、蛋白质-蛋白质相互作用等。
在地球物理学领域,LAMMPS 20版可以用于模拟地球内部的物理和化学过程,如岩石的形成、地震的发生等。
LAMMPS 20版是一款功能强大、通用性强的分子动力学模拟软件,适用于多个领域的研究。
使用技巧:从入门到精通LAMMPS 20版使用手册详细介绍了LAMMPS的安装、使用、参数设置等方面的内容,对于初学者来说是一个很好的入门指南。
lammps分子模拟石墨烯建长键角

LAMMPS是一款用于进行分子动力学模拟的软件,广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。
在模拟石墨烯的生长过程中,键角的控制是至关重要的。
在模拟中,石墨烯的生长通常是从单个碳原子开始的。
随着时间的推移,这些碳原子会通过化学键连接在一起,形成石墨烯的二维结构。
在这个过程中,控制键角是关键。
键角的大小决定了石墨烯的最终结构和性质。
使用LAMMPS进行模拟时,可以通过调整模拟参数来控制键角。
例如,可以调整碳原子之间的相互作用力,或者改变模拟的温度和压力条件。
这些参数会影响碳原子之间的相对位置,从而影响键角的大小。
通过精细调整这些参数,可以尝试生成具有特定键角大小的石墨烯结构。
这种模拟方法有助于深入了解石墨烯的生长机制,并为实验提供指导。
同时,模拟结果也可以用于预测石墨烯在不同条件下的性质和行为,为实际应用提供理论支持。
总之,使用LAMMPS进行分子模拟是一种有效的方法,可以用来研究石墨烯的生长过程中键角的控制。
通过调整模拟参数,可以深入了解石墨烯的生长机制,并为实验和应用提供有价值的指导。
全原子分子动力学模型 lammps

全原子分子动力学模型 lammps全原子分子动力学模型LAMMPS,是一款非常优秀的分子模拟软件。
它是一款免费的并依托开源社区共同开发的分子模拟软件,在学术界和工业界都具有广泛的应用。
LAMMPS包含许多强大的功能和工具,能够模拟分子、多体相互作用、材料能量和温度等方面,是材料科学、化学、生物学等领域研究的重要工具之一。
下面我们来具体了解一下如何使用LAMMPS进行分子模拟。
第一步:软件安装与配置首先,我们需要前往LAMMPS的官方网站进行下载和安装。
下载的版本可以根据自己的需要选择,一般来说最新的版本越稳定也越实用。
安装之后,我们需要配置环境变量,以便在终端或命令行中可以直接使用LAMMPS。
第二步:建立分子模型在使用LAMMPS进行分子模拟之前,我们需要首先建立分子模型。
这可以通过算法或者数据实验等方式实现。
具体来说,我们需要确定分子的数目、类型、位置等信息。
对于这些信息,可通过多种科学方法获取。
我们建立好分子模型之后,需要将其写入到LAMMPS的输入文件中。
输入文件包含了我们的模型、模拟参数、计算方式和输出等信息,是LAMMPS模拟的核心。
第三步:设置模拟参数LAMMPS除了支持模型参数输入外,还提供了一个非常强大的用户交互机制,以便更灵活地控制模型。
在这里,我们可以设置温度、压力、能量、力场、约束等不同的模拟参数。
不同的模型需要根据具体应用需求进行不同参数的调整,比如需要考虑不同的温度、压力等等。
第四步:运行模拟当我们设置好了LAMMPS的输入文件和模拟参数之后,就可以开始利用LAMMPS进行模拟了。
一般来说,我们可以采用命令行操作,以便更精确地控制模拟进程。
模拟完成之后,我们可以根据之前设置的输出选项进行相应的结果分析。
LAMMPS支持多种输出格式,方便进行分析和后续处理。
总结:通过以上步骤,我们可以看到使用LAMMPS进行分子模拟的过程非常清晰和简单。
LAMMPS强大的功能和灵活性,可以帮助我们快速、准确地获取分子的性质和行为,是当今分子模拟研究领域的重要工具之一。
份分子动力学模拟资源lammps+MS适合初学者

完成安装
配置环境变量
下载LAMMPS和MS安装包 运行安装程序
选择安装选项
测试安装是否成功 验证安装是否成功
LAMMPS和MS配置参数
• LAMMPS配置参数: - 内存需求:根据模拟系统大小和精度要求进行配置 - 输入文件:包含系统参数、初始 构型等信息的文件 - 输出文件:模拟过程中的轨迹、能量等信息的输出文件 - 命令行参数:用于控制模拟过 程的各种参数
MS:Materials Studio,一款材料科学模拟软件,用于模拟材料的物理和化学性质
LAMMPS和MS的共同点:都可以进行分子动力学模拟,但LAMMPS更侧重于模拟分子和 原子的运动,而MS更侧重于模拟材料的物理和化学性质
LAMMPS和MS的区别:LAMMPS更适用于初学者,因为它的界面更简洁,操作更简 单,而MS则更适合有一定基础的用户,因为它的功能更丰富,可以模拟更复杂的材料 性质。
LAMMPS和MS应用领域
材料科学:模拟材 料微观结构,研究 材料性能
生物物理:模拟生 物大分子,研究蛋 白质折叠、DNA 复制等
化学物理:模拟化 学反应,研究化学 反应机理
纳米科学:模拟纳 米材料,研究纳米 材料的性质和应用
LAMMPS和MS安装与配置
LAMMPS和MS安装步骤ຫໍສະໝຸດ 解压安装包输入安装路径
• MS常用命令: - create:创建分子 - add:添加分子 - delete:删除分子 - move:移动分子
• - create:创建分子 • - add:添加分子 • - delete:删除分子 • - move:移动分子
• MS常用参数: - atom_style:原子类型 - bond_style:键类型 - angle_style:角类型 - dihedral_style:二面角类型 - improper_style:非平面角类型
vasp与lammps学习资料2020年

LAMMPS分子动力学模拟技术与应用课程内容一、LAMMPS基础1分子动力学模拟入门理论——掌握lammps的in文件中各命令的意义1.1系综理论1.2主要算法介绍1.3积分步长的选取1.4温度和压力控制1.5周期性边界条件1.6分子动力学模拟流程二、LAMMPS入门学习2LAMMPS入门操作基础2.1Linux命令入门基础——熟练掌握LAMMPS所用的Linux命令2.2LAMMPS中一些安装包的介绍——为以后创建自己体系进行选择性安装2.3LAMMPS的linux版串行和并行及GPU版编译安装——掌握LAMMPS的编译方法,针对自己体系编译可执行文件。
2.4LAMMPS的in文件结构格式、基本语法及常用命令讲解、data文件格式。
2.5LAMMPS实例讲解。
实例操作:在linux系统编译安装自己的LAMMPS可执行程序。
三、LAMMPS进阶学习MMPS各种参数计算3.1颗粒模拟3.2可视化快照3.3弹性常数模拟3.4计算热导率3.5计算粘度3.6计算均方位移3.7计算径向分布函数3.8计算扩散系数3.9计算能量数据3.10Lammps常见错误及解决途径实例操作:学员结合自己的科研方向,选择运行契合自己研究方向的例子四、Lammps的建模4LAMMPS建模——掌握基本操作流程4.1掌握lattice命令建立晶体模型4.2Packmol建模语法学习及实操4.3Material Studio建模学习及实操4.4VMD建模学习及实操实例操作:把上述实操模型转换成lammps的data文件五、从examples的简单例子,到完成自己的科研课题5通过examples中的例子,理解要模拟对象的物理意义5.1运行examples\flow到建立水分子在石墨烯片层(碳纳米管)内的流动模拟5.2运行examples\shear到石墨烯力学性质模拟5.3运行examples\friction到金属/合金的摩擦模拟5.4特殊结构的模拟建模(C60系列模型)实例操作:学员探索由简单例子到自己科研课题的模拟过程六、环氧树脂在二氧化硅表面吸附建模(CVFF力场)6环氧树脂在二氧化硅表面吸附吸能的影响模拟过程6.1创建构型文件6.2建立输入脚本6.3运行能量最小化及体系的预松弛6.4压缩盒子达到指定的密度(针对不同研究体系掌握压缩方法的不同,并掌握判断方法和依据)6.5模拟步骤:包括能量最小化-NVT 平衡-NPT 平衡-对研究目标的性质进行长时间轨迹平衡-输出研究所关心的性质。
lammps分子动力学 能量 平衡

lammps分子动力学能量平衡
摘要:
MMPS 分子动力学简介
MMPS 的应用范围
MMPS 能能量平衡计算
MMPS 与其他软件的结合使用
MMPS 的培训与学习资源
正文:
LAMMPS 分子动力学是一种经典的分子动力学软件,免费开源,广泛应用于模拟液态、固态或气态的粒子的系综。
它采用不同的力场和边界条件来模拟全原子,聚合物,生物,固态(金属、陶瓷,氧化物),粒状和粗料化体系。
LAMMPS 可以计算的体系小至几个粒子,大到上百万甚至是上亿。
LAMMPS 的应用范围非常广泛,它可以用于研究材料的力学性能、热力学性质、分子动力学过程等。
此外,LAMMPS 还可以进行能量平衡计算,为研究体系的稳定性和反应途径提供重要依据。
在实际应用中,LAMMPS 可以与其他软件(如Gaussian 量子化学软件)结合使用,以提高计算的准确性和可靠性。
通过与这些软件的结合,LAMMPS 能够更好地模拟化学反应过程,并预测材料的性质。
对于有兴趣学习和使用LAMMPS 的用户,可以通过参加培训课程或查阅相关学习资源来提高自己的技能。
一些专业的培训机构会定期举办LAMMPS 分子动力学计算、Gaussian 量子化学计算、REAXFF 反应力场开发等系列专
题培训,为广大用户提供学习机会。
总之,LAMMPS 分子动力学软件在材料科学、化学反应等领域具有广泛的应用前景。
一份分子动力学模拟资源-lammps-MS-适合初学者---..

region 2 block 29 INF INF INF INF INF 定义了一个叫2的区域
group right region 2 义此区域里的原子叫right
group boundary union left right 义left+ right = boundary
#定义变量
pressz=c_p[3],c_p[3]的意思是p里第三个值
thermo_style custom step temp etotal press v_pressx v_pressy v_pressz vol
1,直接把msi2lmp.exe拷贝到指定文件夹下(最好单独 一个);
2,在ms中建立好结构模型后,在ds模块或者forcite模块 中指定力场类型,如对xxx结构指定为cvff力场(这一块 看你需要,人工或自动指定),并根据你的需要删除或者
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
#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 mmpstrj 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
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region 2 block 29 INF INF INF INF INF 定义了一个叫2的区域
group right region 2 义此区域里的原子叫right
group boundary union left right 义left+ right = boundary
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
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
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
group mobile subtract all left 义mobile= all - left
#定 #定
# #定 #定 #定
# initialvelocities
velocity left set 0.0 0.0 0.0
#设
置原子初速度为0
compute p all pressure thermo_temp # 计算应力,
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,
计算结果记为p
variable pressx equal c_p[1]
#定义变量
pressx=c_p[1],c_p[1]的意思是p里第一个值
variable pressy equal c_p[2]
#定义变量
pressy=c_p[2],c_p[2]的意思是p里第二个值
variable pressz equal c_p[3]
#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 mmpstrj 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
Thank you for your attention!
# 邻近原子
#create geometry
lattice fcc 3.61 fcc,晶格常数3.61A
region box block 0 30 0 3 0 3 方体区域叫box,长30,宽和高是3
create_box 1 box 一个box
create_atoms 1 box 建了一种原子
# 定义晶胞为 #定义一个长 #创建了这样 #在box里创
分子动力学模拟:金属晶体建模与计算 模拟
作者:ECJTU MingMu
0、分子动力学介绍 1、建模练习 2、编程练习 3、结果分析
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ຫໍສະໝຸດ #定义变量pressz=c_p[3],c_p[3]的意思是p里第三个值
thermo_style custom step temp etotal press v_pressx v_pressy v_pressz vol
1,直接把msi2lmp.exe拷贝到指定文件夹下(最好单独 一个);
2,在ms中建立好结构模型后,在ds模块或者forcite模块 中指定力场类型,如对xxx结构指定为cvff力场(这一块 看你需要,人工或自动指定),并根据你的需要删除或者
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
mass 1 63.546
#定义这种原
子的质量是63.546
# potentials
pair_style eam 数是EAM
pair_coeff * * Cu_u3.eam 的参数在此文件里
# 定义势函 #势所需要
#define groups
region 1 block INF 1 INF INF INF INF 义了一个叫1的区域
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 动
#原子类型自
neighbor 2.0 bin 关的东西
#截断半径相
neigh_modify delay 1 check yes 列表更新速度
改变一些结构信息(如删除键长,改变某些原子的力场类 型,在ms中比较容易实现)(这样做的目的是为了少在 lammps的data文件中做修改),export结构保存为.car 格式,同时自动有.mdf格式的文件生成(mdf文件中保存 有对应的力场参数信息,如上面的cvff力场); 3,将xxx.car和xxx.mdf文件拷贝到msi2lmp.exe所在的 文件夹,并将tools/msi2lmp/biosym_frc_files文件中对 应的力场文件拷贝到这个文件夹中(如上面的cvff.frc) (很多朋友在转化过程中报错找不到力场信息就是这个原 因,没有力场文件来解释.mdf文件,lmp自带的力场文件 和ms中的力场文件一模一样,所以这一步很关键,一定 记住你在ms中给结构指定力场时用的那种力场,在这就 拷贝那种力场,我一般就用cvff,呵呵足够了); 4,在这个文件目录下,通过终端命令行./msi2lmp.exe xxx -class I -frc cvff > data.xxx 运行程序,运行成功生 成data.xxx文件和mmps05文件,data.xxx是空的 可以直接删除,数据在mmps05文件中。5,在 mmps05文件中修改力场参数(把自己的数据加进 去),ok!
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