lammps 教程：npt 控温估计 FCC Cu 熔点

LAMMPS 全称为 Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator，是一种经典的分子动力学仿真代码，专注于材料建模。它旨在在并行计算机上高效运行，并且易于扩展和修改。LAMMPS 最初由美国能源部机构桑迪亚国家实验室开发，现在包括来自许多机构的许多研究小组和个人的贡献。LAMMPS 的大部分资金来自美国能源部 (DOE)。LAMMPS 是根据 GNU 公共许可证版本 2 (GPLv2) 的条款分发的开源软件。

本教程使用 lammps CPU 即可运行。通过本教程的学习，您将能够：理解 npt 控温操作流程使用 dump 和 fix 指令将数据预处理

教程链接：https://go.openbayes.com/eYVvS

该教程将在云平台 http://OpenBayes.com 上进行演示，使用下方邀请链接注册即可获得 4 小时 RTX 5090 免费使用时长：
https://openbayes.com/console/signup?r=Dennis9801_1ohB

一、输入文件说明

进入 ./melt_u3，http://melt.in 文件如下：

复制代码

units            real
dimension        3
boundary         p p p


atom_style    atomic
读取铜结构
read_data      cu
#选用 eam potential
pair_style       eam
pair_coeff      * *  Cu_u3.eam
#每隔 100 时间步长于屏幕输出
thermo            100
thermo_style      custom step temp pe press vol lx density
#将原子轨迹输出到文件 md.lammpstrj
dump              2 all custom 100 md.lammpstrj id type x y z
#结构优化
minimize       1.0e-10 1.0e-10 10000 10000
#nvt 压强弛豫
fix                  1      all   nvt temp 1000 1000 100
run                 10000
unfix                1
#npt 体积弛豫
fix                  1      all npt temp 1000 1000 100 iso 1 1 1000
run                 10000
unfix              1
#将温度和体积量分别存储到 t 和 v 中
variable t equal "temp"
variable v equal "vol"
#npt 控温由 1000K 升温至 2000K。
#升温速率为 (2000-1000)/100000=0.001 K/fs=1K/ps
fix                  1 all npt temp 1000 2000 100 iso 1 1 1000
fix                  2 all ave/time 100 10 10000 v_t v_v file t_v.txt
run                1000000

势函数类型

该项目提供了eam 势函数的演示模型
eam

复制代码

./melt_u3

对应的势函数模块

复制代码

pair_style       eam
pair_coeff      * *  Cu_u3.eam

npt 控温流程

主要流程为：

nvt 压强弛豫，npt 体积弛豫

复制代码

#结构优化
minimize       1.0e-10 1.0e-10 10000 10000

#nvt 压强弛豫
fix                  1      all   nvt temp 1000 1000 100
run                 10000
unfix                1

npt 升温

复制代码

#npt 控温由 1000K 升温至 2000K。
#升温速率为 (2000-1000)/100000=0.001 K/fs=1K/ps
fix                  1 all npt temp 1000 2000 100 iso 1 1 1000 
fix                  2 all ave/time 100 10 10000 v_t v_v file t_v.txt
run                1000000