lammps实例2.pdf
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2020-09-27
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Project #2
金属中的点缺陷：空位和间隙原子
一、空位
从晶体中移去一个原子，即可形成空位。本例将运用 LAMMPS 计算空位形成能, E
v
.
LAMMPS 输入文件为 in.vacancy
1) 在 fcc 结构的完整 Cu 晶体中引入一个空位
沿<100>方向构造一个 4 ×N×N×N 的晶体。N 为 input 文件中 lattice 命令指定的个
方向上的晶胞重复单元数。
2) 弛豫
当一个原子从晶体中移走之后，周围的原子将相应地调整位置以降低体系势能。为得到
稳定的构型，需要对体系进行弛豫，relaxation. LAMMPS 提供两种能量最小化方式，
cg 和 sd。本例中选用 sd 方式进行能量最小化。
如下是输入文件， in.vacancy:
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 6 0 6 0 6 # 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/alloy # 选取 Cu 的 EAM 势作为模型
pair_coeff * * jin_copper_lammps.setfl Cu # 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
print "the number of atoms & system energy now are $N $E" # 打印信息
region centerpoint block 3 3.05 3 3.05 3 3.05 # 指定一个原子大小的区域
delete_atoms region centerpoint # 删除这个区域的原子
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 "the number of atoms & system energy now are $N $E" # 打印信息
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
# 将指定的各原子信息写入 dump.atom.
timestep 0.005 # 步长 0.005fs
run 1 # 运行 1 步
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