上期介绍了LJ势函数参数写法,本期主要介绍金属体系势函数的设置。

金属原子之间没有键连接,因此,在lammps模拟中,金属体系的势函数类型为pair_style,而不是bond_style。

模拟金属体系时,可以用LJ势描述金属原子之间的受力,不过更精确的是嵌入原子势(EAM),eam势函数公式为:

lammps教程:EAM势函数设置详解_lammps

eam势由两部分组成,在原子对势(pair)的基础上添加了电子云密度相关项,比单纯的对势精确度更高。

eam势函数写在一个以“.eam”为后缀的文件中,lammps自带的势函数包含一部分eam势文件,也可以到网站下载eam文件,下载eam文件后,保存到in文件所在的文件夹。

常用的势函数下载网站有:

Interatomic Potentials Repository

http://cst-www.nrl.navy.mil/ccm6/ap

http://enpub.fulton.asu.edu/cms/potentials/main/main.htm

https://openkim.org

1.单原子体系eam写法

模拟体系只包含一种金属原子,势函数的设置比较简单,如:

pair_style eam
pair_coeff * * Fe.eam

2.合金体系eam写法

对于合金体系,对应的eam势函数为eam/alloy或者eam/fs,写法稍有不同。

pair_style 指明eam合金势类型,pair_coeff映射原子类型。

单原子eam势文件名后不需要进行原子类型映射,不用写原子类型列表。

合金体系必须在pair_coeff语句中势文件名后面把所有的原子类型全部列出,顺序和in文件中原子类型要保持一致。

例如,体系中包含Ni、Al两种原子,Ni的原子类型分别为1、3、4,Al原子类型为2,eam/alloy类型写法:

pair_style eam/alloy
pair_coeff * * NiAlH.eam.alloy Ni Al Ni Ni

eam/fs类型,Ni原子类型为1、2、3,Al原子类型为4:

pair_style eam/fs
pair_coeff * * NiAlH_jea.eam.fs Ni Ni Ni Al

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lammps教程:EAM势函数设置详解_后缀_02