vasp与lammps学习资料2020年
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。
(完整版)LAMMPS手册学习.doc
LAMMPS手册学习一、简介本部分大至介绍了LAMMPS的一些功能和缺陷。
1．什么时LAMMPS?LAMMPS是一个经典的分子动力学代码，他可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。
他可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，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个粒子。
LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计算效率，但是它是专门为并行计算机设计的。
他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI的平台上运算，这其中当然包括分布式和共享式并行机和Beowulf型的集群机。
LAMMPS是一可以修改和扩展的计算程序，比如，可以加上一些新的力场，原子模型，边界条件和诊断功能等。
通常意义上来讲，LAMMPS是根据不同的边界条件和初始条件对通过短程和长程力相互作用的分子，原子和宏观粒子集合对它们的牛顿运动方程进行积分。
高效率计算的LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪他们邻近的粒子。
这些清单是根据粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是防止局部粒子密度过高。
在并行机上，LAMMPS采用的是空间分解技术来分配模拟的区域，把整个模拟空间分成较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分配在一个处理器上。
各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间边界上的”ghost”原子的信息。
LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高。
2．LAMMPS的功能总体功能：可以串行和并行计算分布式MPI策略模拟空间的分解并行机制开源高移植性C++语言编写MPI和单处理器串行FFT的可选性（自定义）可以方便的为之扩展上新特征和功能只需一个输入脚本就可运行有定义和使用变量和方程完备语法规则在运行过程中循环的控制都有严格的规则只要一个输入脚本试就可以同时实现一个或多个模拟任务粒子和模拟的类型：（atom style命令）原子粗粒化粒子全原子聚合物，有机分子，蛋白质，DNA联合原子聚合物或有机分子金属粒子材料粗粒化介观模型延伸球形与椭圆形粒子点偶极粒子刚性粒子所有上面的杂化类型力场：（命令：pair style, bond style, angle style, dihedral style, improper style, kspace style）对相互作用势：L-J, Buckingham, Morse, Yukawa, soft, class2(COMPASS), tabulated.带点对相互作用势：Coulombic, point-dipole.多体作用势：EAM, Finnis/Sinclair EAM, modified EAM(MEAM), Stillinger-Weber, Tersoff, AIREBO, ReaxFF粗粒化作用势：DPD, GayBerne, Resquared, Colloidal, DLVO介观作用势：granular, Peridynamics键势能：harmonic, FENE, Morse, nonlinear, class2, quartic键角势能：harmonic, CHARMM, cosine, cosine/squared, class2(COMPASS)二面角势能：harmonic, CHARMM, multi-harmonic, helix, OPLS, class2(COMPASS) 不合理势能：harmonic, CVFF, class2(COMPASS)聚合物势能：all-atom, united-atom, bead-spring, breakable水势能：TIP3P，TIP4P，SPC隐式溶剂势能：hydrodynamic lubrication, Debye长程库伦与分散：Ewald, PPPM, Ewald/N(针对长程L-J作用)可以有与普适化力场如CHARMM，AMBER，OPLS，GROMACS相兼容的力场可以采用GPU加速的成对类型杂化势能函数：multiple pair, bond, angle, dihedral, improper potentials(多对势能处于更高的优先级)原子创建：（命令：read_data, lattice, create-atoms, delete-atoms, displace-atoms, replicate）从文件中读入各个原子的坐标在一个或多个晶格中创建原子删除几何或逻辑原子基团复制已存在的原子多次替换原子系综，约束条件，边界条件：（命令：fix）二维和三维体系正角或非正角模拟空间常NVE，NVT，NPT，NPH积分器原子基团与几何区域可选择不同的温度控制器有Nose/Hoover和Berendsen压力控制器来控制体系的压力（任一维度上）模拟合子的变形（扭曲与剪切）简谐（unbrella）束缚力刚体约束摇摆键与键角约束各种边界环境非平行太分子动力学NEMD各种附加边界条件和约束积分器：Velocity-verlet积分器Brown积分器rRESPA继承时间延化积分器刚体积分器共轭梯度或最束下降算法能量最小化器输出：（命令：dump, restart）热力学信息日志原子坐标，速度和其它原子量信息的文本dump文件二进制重启文件各原子量包括：能量，压力，中心对称参数，CAN等用户自定义系统宽度或各原子的计算信息每个原子的时间与空间平均系统宽量的时间平均原子图像，XYZ，XTC，DCD，CFG格式数据的前处理与后处理：包里提供了一系列的前处理与后处理工具另外，可以使用独立发行的工具组pizza.py, 它可以进行LAMMPS模拟的设置，分析，作图和可视化工作。
LAMMPS手册-中文版讲解
LAMMPS手册-中文解析一、简介本部分大至介绍了LAMMPS的一些功能和缺陷。
1．什么是LAMM PS?LAMMPS是一个经典的分子动力学代码，他可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。
他可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，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个粒子。
LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计算效率，但是它是专门为并行计算机设计的。
他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI的平台上运算，这其中当然包括分布式和共享式并行机和B e owulf型的集群机。
LAMMPS是一可以修改和扩展的计算程序，比如，可以加上一些新的力场，原子模型，边界条件和诊断功能等。
通常意义上来讲，LAMMPS是根据不同的边界条件和初始条件对通过短程和长程力相互作用的分子，原子和宏观粒子集合对它们的牛顿运动方程进行积分。
高效率计算的LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪他们邻近的粒子。
这些清单是根据粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是防止局部粒子密度过高。
在并行机上，LAMMPS采用的是空间分解技术来分配模拟的区域，把整个模拟空间分成较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分配在一个处理器上。
各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间边界上的”ghost”原子的信息。
LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高。
2．LAMMPS的功能总体功能：可以串行和并行计算分布式MPI策略模拟空间的分解并行机制开源高移植性C++语言编写MPI和单处理器串行FFT的可选性（自定义）可以方便的为之扩展上新特征和功能只需一个输入脚本就可运行有定义和使用变量和方程完备语法规则在运行过程中循环的控制都有严格的规则只要一个输入脚本试就可以同时实现一个或多个模拟任务粒子和模拟的类型：（atom style命令）原子粗粒化粒子全原子聚合物，有机分子，蛋白质，DNA联合原子聚合物或有机分子金属粒子材料粗粒化介观模型延伸球形与椭圆形粒子点偶极粒子刚性粒子所有上面的杂化类型力场：（命令：pair style, bond style, angle style, dihedral style, improper style, kspacestyle）对相互作用势：L-J, Bucking ham, Morse, Yukawa, soft, class2(COMPASS), tabulat ed.带点对相互作用势：Coulombi c, point-dipole.多体作用势：EAM, Finnis/Sinclai r EAM, modifie d EAM(MEAM), Stillin g er-Weber, Tersoff, AIREBO, ReaxFF粗粒化作用势：D PD, GayBern e, Resquar ed, Colloid al, DLVO介观作用势：granula r, Peridyn amics键势能：harmoni c, FENE, Morse, nonlinear, class2, quartic键角势能：harmoni c, CHARMM, cosine, cosine/squared, class2(COMPASS)二面角势能：harmoni c, CHARMM, multi-harmoni c, helix, OPLS, class2(COMPASS)不合理势能：harmoni c, CVFF, class2(COMPASS)聚合物势能：all-atom, united-atom, bead-spring, breakabl e水势能：TIP3P，TIP4P，SPC隐式溶剂势能：h y drody n amiclubrication, Debye长程库伦与分散：Ewald, PPPM, Ewald/N(针对长程L-J作用)可以有与普适化力场如CHARMM，AMBER，OPLS，GROMACS相兼容的力场可以采用GPU加速的成对类型杂化势能函数：m ultipl e pair, bond, angle, dihedral, imprope r potenti als(多对势能处于更高的优先级)原子创建：（命令：read_da ta, lattice, create-atoms, delete-atoms, displac e-atoms, replica te）从文件中读入各个原子的坐标在一个或多个晶格中创建原子删除几何或逻辑原子基团复制已存在的原子多次替换原子系综，约束条件，边界条件：（命令：fix）二维和三维体系正角或非正角模拟空间常NVE，NVT，NPT，NPH积分器原子基团与几何区域可选择不同的温度控制器有Nose/Hoover和Berend sen压力控制器来控制体系的压力（任一维度上）模拟合子的变形（扭曲与剪切）简谐（unbrell a）束缚力刚体约束摇摆键与键角约束各种边界环境非平行太分子动力学NEMD各种附加边界条件和约束积分器：Velocit y-verlet积分器Brown积分器rRESPA继承时间延化积分器刚体积分器共轭梯度或最束下降算法能量最小化器输出：（命令：dump, restart）热力学信息日志原子坐标，速度和其它原子量信息的文本dump文件二进制重启文件各原子量包括：能量，压力，中心对称参数，CAN等用户自定义系统宽度或各原子的计算信息每个原子的时间与空间平均系统宽量的时间平均原子图像，XYZ，XTC，DCD，CFG格式数据的前处理与后处理：包里提供了一系列的前处理与后处理工具另外，可以使用独立发行的工具组p i zza.py, 它可以进行LAMMPS模拟的设置，分析，作图和可视化工作。
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学习指南（可编辑修改word版）
lammps学习指南（可编辑修改word版）温馨提示：(1)点击标题可直接到相关的“章节”。
(2)为避免混淆，上面的各“章”，在本文中用“步骤2”、“步骤5”这样的词代指；而文中其它地方出现的“章节”是指lammps 手册中的章节。
(3)文中跟某些名词相关的网页已加注超链接，直接点击可浏览该页面以获得更详尽的信息。
0. 写在最开始的话从2007 年5 月初开始接触和学习lammps，时至今日，依然对lammps 存有很多疑惑。
如同一个刚入门的工匠面对着一台功能强大的复杂机器，不知所措。
虽然还有好多好多的东西要学习，但是也已经了解了一些最最基本的东西了。
我可以去帮助那些刚刚入门的人，正如我刚刚开始学习lammps 时诸位热心网友对我的帮助。
现在，我写一写自己知道的东西，希望对lammps 的新手有所帮助，不当之处，真诚地希望各位读者多多指正。
我写的这点儿东西，使用者仅限于使用lammps 的新手，而且里面只讲到了ubuntu 下编译lammps 的单机版，没有涉及并行版的编译。
我希望这个“指南”会帮他们更快地了解和学习lammps。
如果你已经在使用lammps 了，我觉得这个“指南”是不会对你有什么帮助的。
不过，对于高手来说，如果你有时间，我还是希望你能看完这篇，因为我接触lammps 和MD 的时间都不长，我怕我的某些错误会误导新手。
所以，希望大家一起努力，完善这个指南。
对这个“指南”有任何的建议，请联系我，联系方式如下：QQ: 365449075Email: wfc@/doc/8815552588.html,另外，我只把这篇文章放在这个由学校提供的个人网页空间。
之前QQ 空间的那篇文章，因为对其内容改动较大，故我已将其删除。
我并不反对转载，（先自我陶醉一下下，可是会有吗？呵呵）但是转载之前，请注意：(1)文章中的一些表述我尚不肯定正确与否。
所以转载之前，请你负责任地认真读完这篇文章并确认你是否认可我的表述。
个人非常好的VASP学习与总结
精析V ASP目录第一章LINUX命令11.1 常用命令11.1.1 浏览目录11.1.2 浏览文件11.1.3 目录操作11.1.4 文件操作11.1.5 系统信息1第二章SSH软件使用22.1 软件界面22.2 SSH transfer的应用32.2.1 文件传输32.2.2 简单应用3第三章VASP的四个输入文件33.1 INCAR 33.2 KPOINTS 43.3 POSCAR 43.4 POTCAR 5第四章实例54.1 模型的构建54.2 VASP计算84.2.1 参数测试（VASP）参数设置这里给出了赝势、ENCUF、K点、SIMGA一共四个参数。
是都要验证吗？还是只要验证其中一些？84.2.2 晶胞优化(Cu) 134.2.3 Cu(100)表面的能量144.2.4 吸附分子CO、H、CHO的结构优化154.2.5 CO吸附于Cu100表面H位174.2.6 H吸附于Cu100表面H位184.2.7 CHO吸附于Cu100表面B位194.2.8 CO和H共吸附于Cu100表面204.2.9 过渡态计算21第一章Linux命令1.1 常用命令1.1.1 浏览目录cd: 进入某个目录。
如：cd /home/songluzhi/vasp/CH4 cd .. 上一层目录；cd / 根目录；ls: 显示目录下的文件。
注：输入目录名时，可只输入前3个字母，按Tab键补全。
1.1.2 浏览文件cat：显示文件内容。
如：cat INCAR如果文件较大，可用：cat INCAR | more (可以按上下键查看) 合并文件：cat A B > C (A和B的内容合并，A在前，B在后) 1.1.3 目录操作mkdir：建立目录；rmdir：删除目录。
如：mkdir T-CH3-Rh1111.1.4 文件操作rm：删除文件；vi：编辑文件；cp：拷贝文件mv：移动文件；pwd：显示当前路径。
如：rm INCAR rm a* (删除以a开头的所有文件)rm -rf abc (强制删除文件abc)tar：解压缩文件。
VASP经典学习教程有用
VASP经典学习教程有用VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于固体材料计算的第一性原理计算软件包。
它使用密度泛函理论和平面波基组进行计算，可以预测材料的结构、能带、力学性质等基本属性。
本文将介绍VASP的经典学习教程，帮助初学者快速入门。
1.VASP的安装与基本操作-输入文件和输出文件：介绍VASP的常用输入文件和输出文件，以及它们的格式和含义。
-运行VASP计算：教授如何编写VASP运行脚本，以及如何使用命令行界面运行VASP计算。
2.VASP的输入参数和设置-INCAR文件：介绍VASP的主要输入文件INCAR的各种参数和选项，如体系的外部压力、电子迭代的收敛准则等。
-POTCAR文件：讲解VASP的赝势文件POTCAR的作用和用法，以及如何选择合适的赝势。
-KPOINTS文件：讲解KPOINTS文件对计算结果的影响，以及如何选择合适的K点网格。
3.VASP的基本计算-结构优化计算：教授如何进行结构优化计算，寻找稳定的材料晶格参数和原子位置。
-能带计算：讲解如何计算材料的能带结构，以及如何分析能带图和带隙。
-DOS计算：介绍如何计算材料的态密度，以及如何分析态密度图和能带图。
4.VASP的高级计算-弛豫计算：讲解如何进行离子和电子的同时弛豫计算，得到材料的稳定结构和力学性质。
-嵌入原子计算：介绍如何在材料中嵌入原子，并计算嵌入原子的相互作用能。
-软件接口和后处理：讲解VASP与其他软件（如VASPKIT、VESTA等）的接口，以及如何进行后处理分析。
5.VASP的实际应用-表面计算：介绍如何计算材料的表面能和表面形貌。
-催化剂计算：讲解如何通过VASP计算催化剂的吸附能和反应能垒，以预测其催化活性。
-界面计算：讲解如何计算材料的界面能和界面结构。
通过以上内容，初学者可以掌握VASP的基本原理和使用方法，并能在实际应用中进行一些基本的材料计算。
个人非常好的VASP学习与总结
个人非常好的VASP学习与总结VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种用于计算材料电子结构和材料性质的第一性原理软件包。
它是由奥地利维也纳大学的Peter Blöchl教授和Jürgen Hafner教授等人开发的。
VASP广泛应用于材料科学、凝聚态物理、表面科学、催化化学等领域，并且已成为当前计算材料科学研究中的重要工具。
我的VASP学习与总结主要包括以下几个方面：一、理论基础在学习VASP之前，我首先了解了从头计算的理论基础。
这包括了量子力学、自旋极化的密度泛函理论、平面波基组和赝势等关键概念。
我通过阅读相关文献和教材，深入理解了这些理论基础，并通过编程实现了一些基本的从头计算算法，如Hartree-Fock法和密度泛函理论。
二、VASP软件架构和输入文件学习VASP的过程中，我详细了解了VASP的软件架构和输入文件的格式。
VASP的软件架构分为主程序和一系列的预处理工具、后处理工具和与其他软件的接口。
对于输入文件，我了解了INCAR文件中的各种参数，如体系的描述、计算方法、收敛准则等；POSCAR文件中的晶体结构描述；KPOINTS文件中的k点网格描述等。
我还学习了如何使用VASP进行周期性边界条件下的能带计算、电子密度计算和弛豫力计算等。
三、VASP计算结果的解析和可视化VASP计算得到的结果需要进一步解析和可视化。
我学习了使用一些常用的后处理工具，如VASP可视化工具、VESTA和XCrysDen等，来分析和可视化VASP计算的结果。
这些工具可以帮助我理解晶体结构、电子能带结构以及电荷分布等。
四、VASP参数优化和计算效率为了得到准确的计算结果，我尝试了调整VASP计算中的一些参数，如波函数截断、k点密度、能量收敛准则等，以获得更准确的计算结果。
此外，我还学习了使用并行计算技术来提高VASP计算的效率，如MPI和OpenMP等，并了解了VASP在高性能计算集群上的使用方法。
vasp学习
沿G-X特殊点之间产生10个K点
程序自动产生特殊点间的K点
各个K点相对于倒格子基失来写 Gamma X
输出文件 outcar文件：outcar包含了vasp计算后得到的绝大部分结果，每步迭代的详细情况 如晶胞的体积，每个原子的体积，体系的总能，体系的费米能级，体系的倒格 子基失，体系中原子的受力情况 CHG和CHGCAR文件：两者都给出体系的电荷密度文件，内容相同，只是后者 相比前者精度高些 DOSCAR和EIGENVAL文件：前者为电子态密度，后者为体系的本征值
vasp软件学习及相关工具介绍212rrrveffiiii?????????????初始波函数??i?12ir?r?不满足计算平衡rdrrrveff????????求解方程得新的波函数?????irri满足分子动力学计算vasp输入文件poscar
vasp软件学习及相关工具介绍
1 2 - i Veff (r )i (r ) ii (r ) 2
potcar：赝势文件，最重要的输入文件之一
incar：控制vasp进行何种性质的计算，以及设置计算方法中一些重要参数
K-points：设置布里渊区的网络取样大小或能带结构计算时沿高对称方向的K点
poscar 比如：
基矢的放缩系数
基矢除以放缩系数后的，与上一行的值 一起描述基矢 原子个数
表示原子的坐标是相对基失给出
原子位置
表示原子的坐标是以笛卡尔坐标系给出的
相关工具
Meterials studio: 画图软件，构造计算体系初 始构型 导出得体系结构文件
origin：数据处理软件
potcar
赝势文件，赝势库中赝势文件有四类
incar 控制vasp进行何种性质的计算，以及设置计算方法中一些重要参数 其中关键词可以分为六类： 1）对所计算的体系进行注释：SYSTEM 2）定义如何输入或构造初始的电荷密度 和波函数：ISTART、ICHARG 一般情况下：ISTART=0； ICHARG=2； 在计算能带、 ISTART=1； 电子态密度： ICHARG=11； 3）定义电子优化 平面波切断动能：ENCUT 自洽迭代步数和收敛标准：NELM、EDIFF 电子部分优化方法
VASP 初学者必读
初学VASP(一)what's it?VASP=Vienna Ab-initio Simulation PackageVASP is a complex package for performing ab-initio quantum-mechanical molecular dynamics(MD)simulations using pseudopotentials(如超软赝势US-PP)or the projector-augmented wave(PAW)method and a plane wave basis set.The approach implemented in VASP is based on the(finite-temperature)local-density approximation with the free energy as variational quantity and an exact evaluation of the instantaneous electronic ground state at each MD time step.它的好处主要包括基组小适于第一行元素和过渡金属，大体系计算快(<4000价电子)，适于平行计算(Unix/Linux)其他特性还包括自动对称性分析、加速收敛算法另文涉及。
一个简单的VASP作业主要涉及四个输入文件：INCAR(作业细节)POSCAR(体系坐标)POTCAR(赝势)KPONITS(k空间描述)初学VASP(二)布里赫定理本文简单介绍点能带理论的基础知识以利于后文讨论布里赫(F.Bloch)参考书：《固体能带理论》谢希德陆栋主编Bloch定理周期性势场的单电子薛定谔方程的非简并解和适当选择组合系数的简并解同时是平移算符T(Rl)的属于本征值exp(ik•Rl)的本征函数数学表示：T(Rl)ψn(k，r)=ψn(k，r+Rl)=exp(ik•Rl)•ψn(k，r)ψn(k，r)称为Bloch函数，用它描写的电子也称为布里赫电子推论一：晶格电子可用通过晶格周期性调幅的平面波表示。
LAMMPS手册-中文版讲解
LAMMPS手册-中文解析之五兆芳芳创作一、简介本部分大至介绍了LAMMPS的一些功效和缺陷.1．什么是LAMMPS?LAMMPS是一个经典的份子动力学代码，他可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综.他可以采取不合的力场和鸿沟条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，粒状和粗料化体系.LAMMPS 可以计较的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子.LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计较效率，但是它是专门为并行计较机设计的.他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI的平台上运算，这其中当然包含散布式和同享式并行机和Beowulf型的集群机.LAMMPS是一可以修改和扩展的计较程序，比方，可以加上一些新的力场，原子模型，鸿沟条件和诊断功效等.通常意义上来讲，LAMMPS是按照不合的鸿沟条件和初始条件对通太短程和长程力相互作用的份子，原子和宏不雅粒子荟萃对它们的牛顿运动方程进行积分.高效率计较的LAMMPS通过采取相邻清单来跟踪他们邻近的粒子.这些清单是按照粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是避免局部粒子密度太高.在并行机上，LAMMPS采取的是空间分化技巧来分派模拟的区域，把整个模拟空间分红较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分派在一个处理器上.各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间鸿沟上的”ghost”原子的信息.LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高.2．LAMMPS的功效总体功效：可以串行和并行计较散布式MPI战略模拟空间的分化并行机制开源高移植性C++语言编写MPI和单处理器串行FFT的可选性（自定义）可以便利的为之扩展上新特征和功效只需一个输入脚本就可运行有定义和使用变量和方程完备语律例则在运行进程中循环的控制都有严格的法则只要一个输入脚本试就可以同时实现一个或多个模拟任务粒子和模拟的类型：（atom style命令）原子粗粒化粒子全原子聚合物，有机份子，蛋白质，DNA联合原子聚合物或有机份子金属粒子资料粗粒化介不雅模型延伸球形与椭圆形粒子点偶极粒子刚性粒子所有上面的杂化类型力场：（命令：pair style, bond style, angle style, dihedral style, improper style, kspace style）对相互作用势：L-J, Buckingham, Morse, Yukawa, soft, class2(COMPASS), tabulated.带点对相互作用势：Coulombic, point-dipole.多体作用势：EAM, Finnis/Sinclair EAM, modified EAM(MEAM), Stillinger-Weber, Tersoff, AIREBO, ReaxFF 粗粒化作用势：DPD, GayBerne, Resquared, Colloidal, DLVO介不雅作用势：granular, Peridynamics键势能：harmonic, FENE, Morse, nonlinear, class2, quartic键角势能：harmonic, CHARMM, cosine, cosine/squared, class2(COMPASS)二面角势能：harmonic, CHARMM, multi-harmonic, helix, OPLS, class2(COMPASS)不合理势能：harmonic, CVFF, class2(COMPASS)聚合物势能：all-atom, united-atom, bead-spring, breakable水势能：TIP3P，TIP4P，SPC隐式溶剂势能：hydrodynamic lubrication, Debye长程库伦与分离：Ewald, PPPM, Ewald/N(针对长程L-J作用)可以有与普适化力场如CHARMM，AMBER，OPLS，GROMACS相兼容的力场可以采取GPU加快的成对类型杂化势能函数：multiple pair, bond, angle, dihedral, improper potentials(多对势能处于更高的优先级)原子创建：（命令：read_data, lattice, create-atoms, delete-atoms, displace-atoms, replicate）从文件中读入各个原子的坐标在一个或多个晶格中创建原子删除几何或逻辑原子基团复制已存在的原子多次替换原子系综，约束条件，鸿沟条件：（命令：fix）二维和三维体系正角或非正角模拟空间常NVE，NVT，NPT，NPH积分器原子基团与几何区域可选择不合的温度控制器有Nose/Hoover和Berendsen压力控制器来控制体系的压力（任一维度上）模拟合子的变形（扭曲与剪切）简谐（unbrella）束缚力刚体约束摇摆键与键角约束各类鸿沟情况非平行太份子动力学NEMD各类附加鸿沟条件和约束积分器：Velocity-verlet积分器Brown积分器rRESPA承继时间延化积分器刚体积分器共轭梯度或最束下降算法能量最小化器输出：（命令：dump, restart）热力学信息日志原子坐标，速度和其它原子量信息的文本dump文件二进制重启文件各原子量包含：能量，压力，中心对称参数，CAN等用户自定义系统宽度或各原子的计较信息每个原子的时间与空间平均系统宽量的时间平均原子图像，XYZ，XTC，DCD，CFG格局数据的前处理与后处理：包里提供了一系列的前处理与后处理东西另外，可以使用独立刊行的东西组pizza.py, 它可以进行LAMMPS模拟的设置，阐发，作图和可视化任务.特别功效：实时的可视化与交互式MD模拟与有限元办法结合进行原子-连续体模拟在POEMS库中提供了刚体积分东西并行裉火并行复制动力学对低密度液体直接使用MC模拟Peridynamic介不雅建模目标型与无目标型份子动力学双温度电子模型LAMMPS不具备的功效：由于LAMMPS是对牛顿运动方程积分的东西，所以良多需要的数据前处理与后处理功效是LAMMPS焦点不具备的.其原因为：包管LAMMPS的小巧性前处理与后处理不克不及进行并交运算这些功效可以有其它东西来完成原代码开发的局限性特别地，LAMMPS不克不及：通过图形用户界面来任务创建份子体系自动的加上力场系数为MD模拟提供智能化的数据阐发MD的可视化为输出数据作图我们需要为LAMMPS输入一系列的原子类型，原子坐标，份子拓朴信息和所有原子与键的力场参数.LAMMPS不会自动的为我们创建份子体系与力场参数.对与原子体系，LAMMPS提供了creat-atoms命令来为固态晶格加上原子.可以能过pair coeff,bond coeff, angle coeff等命来加上小数目的力场参数.对于份子体系或更庞杂的模拟体系，我们通常会用其它东西来创建或是转换LAMMPS输出文件来做到这些事情.有的还会写一些自已的代码来完成这项任务.对于一个庞杂的份子体系（如，蛋白质），我们需要为之提供上面个拓朴信息与力场参数.所以我们建议用CHARMM或AMBER或其它的份子建模器来完成这些任务，并把之输到一个文件中去.然后，改动其格局以达到LAMMPS所允许的输入格局.同样，LAMMPS的输出文件是一种复杂的文本格局，我们也可以通过其它的东西来换专这些格局.我们可以用以下几个软件来完成高质量的可视任务：VMDAtomEyePymolRaster3dRasMol最后要说一下的是，以下这些也是自由份子动力学包，它们大多数是并行的，可能也适合来完成你的研究任务，当然也可以与LAMMPS联合起来使用以完成模拟任务.CHARMMAMBERNAMDNWCHEMDL_POLYTinkerCHARMM，AMBER，NAMD，NWCHEM，Tinker是专们用于模拟生物份子的.二、开始本部分主要描述如何创建和运行LAMMPS.1．在LAMMPS刊行包理含有：READMELICENSEBench：测式任务Doc：文本Examples：复杂的测试任务Potentials：嵌入原子办法与力场文件Src：源代码Tools: 前处理与后处理东西假设你下载的是windows可执行文件的话，你里面只有一个文件（并行与非并行两种）L2. 编译LAMMPS之前的任务：编译LAMMPS不是一个繁琐的任务.首先你可能要写一个makefile文件，里面要选择编译器，附加的一些将要用到的库等.事先装上MPI或FFT等库.编译出一个可执行LAMMPS：在SRC目录里头含有C++源文件和头文件.当然也包含一个高水平的Makefile，在MAKE目录里头有几个低水平的Makefile.*files辨别适有不合的平台.进入SRC目录，输入make或gmake，你将会看到一列的可选项.假设其中有一种合适你的机械，你可以输入像下面一样的命令：Make linuxGmake mac注意，在一个多处理器或多核处理器的平台上你可以进行平行编译，在make命令中使用“-j”选项就可以，这样编译起来会更快一些.在此进程中不产生错误的话，你可以得到一个类似于lmp-linux的可执行文件.在编译进程当中将会产生的罕有错误：（1）如果编译进程当中产生错误，并提示不克不及找到一个含有通配符*为名的文件的话，说明你机械上的make器允许makefile中使用通配符.那就偿式使用gmake.如还不成的话，就试试参加-f选项，用Makefile.list作为make对像.如：Make makelistMake –f makefile.list linuxGmake –f makefile.lst mac(2)当你使用低水平的makefile时，可能由于对机械的设置不正确，会导致一些错误.假设你的平台叫“foo”,的话，你将要在MAKE目录中创建一个Makefile.foo.使用任何一个与你机械相近的文件作为开始总是一个不错的选择.（3）如你在链接的时候出现库丢失或少了依赖关系的话，可能是由于：你编译的包需要一个附加的库，但却没有事先编译需要的package libaray.你要链接的库在你的系统中不存在.没有连接到需要的系统库后两种问题出现，你就需要修改你的低水平makefile.foo.编辑一个新的低水平makefile.foo:（1）在#后的句子中，替换foo，不管你写成什么，这一即将会出现在屏幕上，如果你只输入make命令的话.（2）在“complier/linker settings”部分为你的C++编译器列出编译器与链接器的设置，包含优化符号.你可以在任何UNIX系统中使用G++编译器.当然你也可以用MPICC，如果你的系统中装置了MPI的话.如过在编译进程当中需要符加的库的话，你必须在LIB变量中列出来.DEPFLAGS设置可以让C++编译器创建一个源文件的依赖关系列表，当源文件或头文件改动的时候可以放慢编译速度.有些编译器不克不及创建依赖关系列表，或你可以用选项—D来实现.G++可以使用-D.如果你的编译器不克不及创建依赖关系文件的话，那么你就需要创建一个Makefile.foo来与Makefile.storm（它用一系列的不需要依赖文件的计划）相对应.（3）“system-specific settings”部分有四个小部分：A LMP—INC变量，包含一些与系统相关的条件选项.B 3个MPI变量用于指定MPI库.如你要进行并行计较的话，那么你必须在你的平台上安上MPI 库.如你想用MPI内置C++编译器的话，你可以让这三个变量空着，如你不必MPICC的话，那么，你要指定MPI.h(MPI_INC)文件在哪，MPI(MPI_PATH)库在哪，还有库名(MPI_LIB).如果你想自已装置MPI的话，我们建议用MPICH1.2或M MPI也可以.如果我的是大平始的话，你的供给商已经为你装上了MPI，其可能比MPICH或LAM更快，你可以把找出来并与之链接.如你用LAM或MPICH，你必须要设置他并编译他使之适合你的平台.如果你想在单处理器的机械上运行的话，你可以用STIBS库，这样你就可以不必在你的系统中装置MPI库.防照makefile.serial，看是如果设置这三个变量的.当然你在编译LAMMPS之前你必须创建STUBS库.在STUBS目录中，输入make，不出错的话你将会得到一个libmpi.a文件可供链接到LAMMPS.当出错，你则要修改STUBS下的MAKEFILE. STUBS/MPI.CPP有一个CPU计时器MPI_Wtime()可以调用gettimeofday(). 如你的系统不支持gettimeofday()，则你就要拔出一句代码来调用另一个计时器，要注意的是，clock()函数在一个小时之后会归0，所以对于一个长时间的LAMMPS模拟来说这是不敷用的.C FTT变量用于指定FFT库，当要用到kspace-style命令来计较长程库伦作用时使用PPPM选项时要用到.要使用此选项，你必须要在你的机械上装置一个一维的FFT库.可以能过开关—DFFT—XXX来指定，其中XXX=INTEL，DEC，SGI，SCSL，或FFTW.没有办法的情况下可以用供给商提供的库.FFTW是一个快速的，可移植性的库，它可以在任何一个平台上运行.最好 2.1.X本.编译FFTW库时只要用./configure;make就可以.不任你是用哪一种FFT库，你都要在makefile.foo中正确的设置咱们的FFT_INC,FFT_PATH,FFT_LIB.当然，你如果不必PPPM的话，你将没有需要装置FFT库.这种情况下，你可以把FFT_INC设成-DFFT-NONE并让其它几个变量空着.你也可以在编译LAMMPS时把KSPACE包剔除.D 几个SYSLIB和SYSPATH变量你可以疏忽，除非你在编译LAMMPS时其中有一个或几个包要用到附加的系统库.所有这些包都的的名称都将会是SYSLIB和SYSPATH变量的前辍.SYSLIB变量将列出系统库.SYSPATH则是路径，只有当这些库为非默认路径时才有设定.最后，当你正确的写好了makefile.foo和预编译好了所有的其它库(MPI,FFT,包库等)之后，你只要在SRC目录下输入下面其中一个命令就可以了Make fooGmake foo不出意外，你将会得到lmp_foo的可执行文件.附加建义（1）为多平台编译LAMMPS你可以在同一个SRC目录下为多平台编译LAMMPS.每一个目标都有他自已的目标路径，Obj_name 用于存贮指定系统的目标文件.（2）清理输入make clear-all或make clean-foo将会清理LAMMPS在编译时创建的目标文件.（3）为windows编译LAMMPS在LAMMPS下载页面上可以下载已经编译好了的windows可执行文件.如已经编译好了的windows可执行文件不克不及满足你的要求的时候，你可以在windows平台上从源文件编译LAMMPS.但是不建义这么做.见./src/MAKE/Windows.3 如何有选择性的编译LAMMPS参加/剔除包在LAMMPS编译之前可以参加或剔除所有或部分包.只有两种况下是列外，GPU和OPT包.这此包中相互联系关系的包必须包含在一起.如果不是这样，那么在GPU和OPT子目录下的所有包都不克不及装置.要装置GPU包里的全部文件，asphere包须装置.要装置OPT下的所有文件，那么kspace与manybody包须首先装置.当然，由于某些模拟用不到其中的某些包，那么你想把这些包剔除这是可以的.这样你就可以不必编译一些额定的库，当然你的可执行文件也将会更小，运行起来也会更快.默认情况下，LAMMPS只包含kspace,manybody,molecule这三个包.可以通过如make yes-name, make no-name来参加和剔除一些包，当然你也可以用make yes-standard, make no-standard,make yes –user, make no-user, make yes-all, make no-all参加或剔除各类包.Make package可以看到多个选项.3 运行LAMMPS。
关于lammps学习的一点汇总
(4)Run a simulation 使用run命令开始一个分子动力学模拟; 用minimize命令来实施能量最小化(molecular statics)
Initialization units Syntax: units style style = lj or real or metal or si or cgs or electron Examples: units lj units metal dimension Syntax: dimension N N = 2 or 3 Examples: dimension 3
0.000000000 33.825999948 #原子坐标:原子编号 原子类型 x坐标 y坐标 z坐标 0.000000000 102.667499948 2.022364706 33.825999948 2.022364706 102.667499948 2.022364706 35.850749948 0.000000000 35.850749948 0.000000000 37.875499948 2.022364706 37.875499948 2.022364706 39.900249948 0.000000000 39.900249948
Atom definition lammps内部搭建模型 Al块体结构 lattice fcc 4.0495 #定义晶格类型 region box block 0 10 0 10 0 10 #定义模拟盒子的大小 create_box 1 box #创建模拟盒子 create_atoms 1 box #在模拟盒子中创建原子 NaCl结构 lattice custom $x a1 1.0 0.0 0.0 a2 0.0 1.0 0.0 a3 0.0 0.0 1.0 & basis 0.0 0.0 0.0 basis 0.5 0.5 0.0 basis 0.5 0.0 0.5 basis 0.0 0.5 0.5 & basis 0.5 0.5 0.5 basis 0.0 0.0 0.5 basis 0.0 0.5 0.0 basis 0.5 0.0 0.0 region box block 0 5 0 5 0 5 create_box 2 box create_atoms 2 box basis 1 1 basis 2 1 basis 3 1 basis 4 1 & basis 5 2 basis 6 2 basis 7 2 basis 8 2
vasp学习
vasp学习vasp学习（内部资料）§1, Si 的优化和能带结构、态密度计算练习。
一, 基本流程。
1，建立一个Si的目录。
mkdir Si2, 准备四个输入文件：INCAR、POSCAR、KPOINTS、POTCAR。
INCAR: vasp输入控制文件。
POSCAR: 坐标文件。
包括原胞的基矢。
KPOINTS：k点选取。
POTCAR：原子的赝势。
1）INCAR文件的准备INCAR 输入文件：ISTART = 0ENCUT=400 ！该参数需要测试ICHARG = 2ISMEAR = -5EDIFF = 1.0E-06#EDIFFG = -0.001NSW = 0IBRION = -1ISIF = 22）, POSCAR 文件的准备。
这个可以从Material Stutio 建模得到。
点击File, 选择import Document, 在structure里找到Semiconductor,选择Si.msi。
即找到Si的结构。
输出原子坐标，在MS中点击Build-->symmetry-->primitive cell （对于已经是原胞的情况，这一步省略）在点击Build-->symmety->make P1.再点击file-->export,选择输出文件为Si.cif。
（必须选择cif格式）输出以后，用文本文档的方式打开Si.cif。
在Si.cif中看到这样几行，Si1 Si 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 Uiso 1.00Si2 Si 0.25000 0.25000 0.25000 0.00000 Uiso 1.00这就是Si的原胞中原子的坐标。
根据POSCAR需要进行编辑。
(在vi中可以用列模式进行编辑。
“Ctr+v”进入列模式，键盘上下左右箭头进行区域选择，“ctr+p”粘贴选中的内容，“d”删除选中的内容。
）原胞的基矢可以通过在MS中点击原胞的白色边框，在MS 的左侧的Properties 一栏中，将出现原胞的详细信息。
大规模分子动力学lammps
大规模分子动力学lammpsLAMMPS（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator）是一个用于分子动力学模拟的开源软件包，它被广泛应用于研究原子、分子和其他粒子的运动行为。
LAMMPS的设计旨在能够处理大规模并行计算，因此它非常适合于模拟大型系统中的原子尺度行为。
LAMMPS具有多种功能和特性，包括：1. 多种模拟技术，LAMMPS支持多种模拟技术，包括分子动力学、蒙特卡洛方法、离散元素法等，使其可以模拟不同类型的系统和过程。
2. 多种势函数，LAMMPS包含了多种原子间相互作用势函数，用户可以根据研究对象的特性选择合适的势函数进行模拟。
3. 并行计算，LAMMPS的并行计算能力非常强大，可以在多核CPU、GPU和分布式计算环境下高效运行，从而实现大规模系统的模拟。
4. 灵活性，LAMMPS具有高度的灵活性，用户可以通过自定义输入文件来控制模拟过程中的参数和行为，满足不同研究需求。
在使用LAMMPS进行大规模分子动力学模拟时，研究者需要考虑以下几个方面：1. 模拟系统的建立，首先需要准备模拟系统的结构和初始构型，包括原子坐标、势能参数等。
2. 模拟参数的选择，根据研究对象的特性选择合适的势函数和模拟参数，以确保模拟结果的准确性和可靠性。
3. 模拟过程的控制，通过输入文件控制模拟过程中的步长、温度、压力等参数，以及需要记录的输出信息，如轨迹、能量等。
4. 数据分析和结果解释，对模拟得到的数据进行分析和解释，从中提取有意义的物理信息，比如结构参数、动力学行为等。
总的来说，LAMMPS作为一款功能强大的分子动力学模拟软件，能够帮助研究者进行大规模系统的原子尺度模拟，从而深入理解物质的性质和行为，为材料科学、生物物理学等领域的研究提供重要支持和帮助。
VASP的个人经验手册培训资料
使用VASP 的个人经验手册侯柱锋厦门大学物理系2004 届博士E-mail: 2004/06/22 本手册纯属个人使用VASP 后的心得和经验总结版权属于本手册的作者及厦门大学物理系计算物理实验室Group leader: 朱梓忠教授。
未经许可不准在网上传阅。
文中提到的一些小程序可以提供使用。
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当在使用VASP 的过程中遇到问题也可以email 给我大家一起学习VASP 的使用挖掘和掌握VASP 强大的功能。
本手册参考了VASP 的英文manual、G.Kresse 的报告以及从internet 网上收集的资料。
本手册大致有以下几个内容一、程序的编译二、VASP 的主要输入文件三、VASP 的主要输出文件四、参数设置与选择的技巧五、材料基态性质的计算方法和步骤六、材料磁性性质的计算七、表面体系的计算八、tools 中小程序的说明九、半导体中的缺陷和杂质问题暂未完成十、如何进行分子动力学模拟暂未完成十一、强关联体系的计算LDAU 或GGAU暂未完成一、程序的编译声明本实验室厦门大学物理系计算物理实验室Group leader: 朱梓忠教授购买的是VASP4.4.5 版本所属本实验室的成员以及经过朱梓忠教授同意使用的合作者必须遵守该软件的使用协议注意VASP 软件的版权问题严禁私下发布或传播本实验室购买的VASP 源代码和赝势库以及编译VASP 得到的可执行代码。
1 下面以编译VASP4.4.5 版本为例编译更新的版本VASP4.5.5、VASP4.6 和VASP5.0即将发布的步骤与此相同。
1、所需文件和程序VASP 源代码vasp.4.4.5.tar.gz 和vasp.4.lib.tar.gz 数学库LAPACK 和BLAS / 或mkl配合intel 的fotran 编译器用或ATLAS / 或Lib GOTO /users/flame/goto/ Fortran 编译器PGI fortran 至少4.0 以上版本/ 或Intel 的ifc 8.0 以上版本是ifort/software/products/compilers/flin/前者可以从网站上下载到15 天的试用版本后者可以从网站下载到免费的版本。
LAMMPS手册-中文版讲解
LAMMPS手册-中文版讲解LAMMPS手册-中文解析一、简介本部分大至介绍了LAMMPS的一些功能和缺陷。
1．什么是LAMMPS?LAMMPS是一个经典的分子动力学代码，他可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。
他可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，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个粒子。
LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计算效率，但是它是专门为并行计算机设计的。
他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI 的平台上运算，这其中当然包括分布式和共享式并行机和Beowulf型的集群机。
LAMMPS是一可以修改和扩展的计算程序，比如，可以加上一些新的力场，原子模型，边界条件和诊断功能等。
通常意义上来讲，LAMMPS是根据不同的边界条件和初始条件对通过短程和长程力相互作用的分子，原子和宏观粒子集合对它们的牛顿运动方程进行积分。
高效率计算的LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪他们邻近的粒子。
这些清单是根据粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是防止局部粒子密度过高。
在并行机上，LAMMPS采用的是空间分解技术来分配模拟的区域，把整个模拟空间分成较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分配在一个处理器上。
各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间边界上的”ghost”原子的信息。
LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高。
2．LAMMPS的功能总体功能：可以串行和并行计算分布式MPI策略模拟空间的分解并行机制开源高移植性C++语言编写MPI和单处理器串行FFT的可选性（自定义）可以方便的为之扩展上新特征和功能只需一个输入脚本就可运行有定义和使用变量和方程完备语法规则在运行过程中循环的控制都有严格的规则只要一个输入脚本试就可以同时实现一个或多个模拟任务粒子和模拟的类型：（atom style命令）原子粗粒化粒子DNA 全原子聚合物，有机分子，蛋白质，联合原子聚合物或有机分子金属粒子材料粗粒化介观模型延伸球形与椭圆形粒子点偶极粒子刚性粒子所有上面的杂化类型力场：）（命令：pair style, bond style, angle style, dihedral style, improper style, kspace style, tabulated.class2(COMPASS)L-J, Buckingham, Morse, Yukawa, soft, 对相互作用势：Coulombic, point-dipole.带点对相互作用势：Stillinger-Weber, modified EAM(MEAM), EAM, 多体作用势：Finnis/Sinclair EAM,Tersoff, AIREBO, ReaxFFDPD, GayBerne, Resquared, Colloidal, DLVO 粗粒化作用势：granular, Peridynamics介观作用势：harmonic, FENE, Morse, nonlinear, class2, quartic键势能：harmonic, CHARMM, cosine, cosine/squared, class2(COMPASS) 键角势能：harmonic, CHARMM, multi-harmonic, helix, OPLS, class2(COMPASS) 二面角势能：harmonic, CVFF, class2(COMPASS) 不合理势能：all-atom, united-atom, bead-spring, breakable 聚合物势能：水势能：TIP3P，TIP4P，SPC隐式溶剂势能：hydrodynamic lubrication, Debye长程库伦与分散：Ewald, PPPM, Ewald/N(针对长程L-J作用)可以有与普适化力场如CHARMM，AMBER，OPLS，GROMACS相兼容的力场可以采用GPU加速的成对类型杂化势能函数：multiple pair, bond, angle, dihedral, improper potentials(多对势能处于更高的优先级)原子创建：（命令：read_data, lattice, create-atoms, delete-atoms, displace-atoms, replicate）从文件中读入各个原子的坐标在一个或多个晶格中创建原子．删除几何或逻辑原子基团复制已存在的原子多次替换原子系综，约束条件，边界条件：（命令：fix）二维和三维体系正角或非正角模拟空间常NVE，NVT，NPT，NPH积分器原子基团与几何区域可选择不同的温度控制器有Nose/Hoover和Berendsen压力控制器来控制体系的压力（任一维度上）模拟合子的变形（扭曲与剪切）简谐（unbrella）束缚力刚体约束摇摆键与键角约束各种边界环境非平行太分子动力学NEMD各种附加边界条件和约束积分器：Velocity-verlet积分器Brown积分器rRESPA继承时间延化积分器刚体积分器共轭梯度或最束下降算法能量最小化器输出：（命令：dump, restart）热力学信息日志原子坐标，速度和其它原子量信息的文本dump文件二进制重启文件各原子量包括：能量，压力，中心对称参数，CAN等用户自定义系统宽度或各原子的计算信息每个原子的时间与空间平均系统宽量的时间平均原子图像，XYZ，XTC，DCD，CFG格式数据的前处理与后处理：包里提供了一系列的前处理与后处理工具模拟的设置，分LAMMPS它可以进行pizza.py, 另外，可以使用独立发行的工具组．析，作图和可视化工作。
固体表面能计算工具
固体表面能计算工具以固体表面能计算工具为标题，本文将介绍固体表面能计算的相关工具及其应用。
固体表面能是物质表面吸引或排斥其他物质的能力，是表征表面性质的重要参数。
通过计算工具，可以准确地预测和表征材料的表面能，为材料科学和工程提供重要的理论指导和实验依据。
一、背景介绍固体表面能是指固体表面与其他物质相互作用的能力，包括吸附、润湿、粘附等。
表面能的大小决定了固体表面的特性，如润湿性、粘附性和抗污染性等。
因此，准确地计算固体表面能对于材料设计和应用具有重要意义。
二、固体表面能计算的方法1. 基于界面力学理论的方法界面力学理论是通过计算表面张力和界面张力来描述固体表面能的一种方法。
该方法基于固体材料的力学性质和表面形貌，通过计算表面张力和界面张力的差值来估计固体表面能。
该方法可以用于不同类型的固体材料，但需要准确地测量表面形貌和力学性质。
2. 基于密度泛函理论的方法密度泛函理论是一种基于量子力学的计算方法，可以用于计算固体表面能。
该方法通过求解电子波函数的方程，得到固体表面的电子结构和能量。
通过计算表面的总能量和表面积，可以得到固体表面的表面能。
这种方法适用于不同类型的固体材料，但需要高性能计算资源和较长的计算时间。
3. 基于分子动力学模拟的方法分子动力学模拟是一种基于分子级别的计算方法，可以模拟固体表面的微观结构和性质。
该方法通过计算分子之间的相互作用势能和运动轨迹，得到固体表面的结构和动力学性质。
通过计算表面的能量和形貌，可以得到固体表面的表面能。
这种方法适用于模拟固体表面的动态过程，但需要准确的分子模型和较长的模拟时间。
1. VASPVASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种基于密度泛函理论的第一性原理计算软件包，可以用于计算固体表面的电子结构和能量。
VASP具有高精度和高效率的特点，可以用于计算不同类型的固体材料的表面能。
2. LAMMPSLAMMPS（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator）是一种基于分子动力学模拟的软件包，可以模拟固体表面的微观结构和动力学性质。
LAMMPS学习记录
LAMMPS学习记录1、时间单位1s=103ms=106μs=109ns=1012ps=1015fs2、如何运行开始-运行-cmd-输入“e:”回车，输入“cd lammps”直至找到可执行文件的位置，输入“lmp_win_no-mpi –in in.colloid”就可以计算了（新版本可能可执行文件的名称不一样了）。
MMPS的程序可以分为4个部分Input script structureA LAMMPS input script typically has 4 parts:1. Initialization2. Atom definition3. Settings4. Run a simulation后面的两个根据需要可以重复多次.4.系综的分类NVE，微正则系综，具有相同的化学组成、体积、总能量的热力学体系的集合。
粒子数N，温度T，体积V都相同的孤立热力学体系组成的系综称为微正则系综。
微正则系综必须是孤立的，与外界没有任何物质和能量的交换，其容器也必须刚性，没有任何体积变化。
NVT，正则系综，具有相同化学组成、体积、温度的热力学体系的集合。
粒子数N，温度T，体积V都相同的热力学体系组成的系综称为正则系综。
正则系综必须处在刚性容器之中，没有任何体积变化，与环境之间也没有物质交换。
正则系综热力学体系的总能量是变化的，不是固定的。
NPT，具有相同化学组成、压力、温度的热力学体系的集合。
体系的压力固定或几乎固定，体系的体积却可以自由变化。
是化学中最常用的系综。
巨正则系综是温度T，体积V，化学势μ都相同的热力学体系的集合。
巨正则系综体系也可理解为一个巨大的孤立体系中的一小部分，这一小部分与其他部分之间存在充分的物质和能量交换。
5.对一些命令的学习记录LAMMPS中的许多操作都是基于group的。
在建立group的基础上，进行各种操作。
利用VMD生成石墨烯:使用VMD的Extensions->Modeling->Nanostructure Builder->generate Sheet(s)就可以生成石墨烯，中间还可以修改各项参数，长，宽，层数都可以控制。
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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。
6.6.查看动态轨迹和特殊帧的图片显示(采用
VMD 软件做出漂亮的图片和视频，学会用tcl 脚本控制输出)
6.7数据分析（origin 软件的使用）6.
7.1MSD 分析6.7.2计算RDF 6.7.3计算密度分布
七、LAMMPS 高级研
修，自建分子力场参数
文件和金属有机框架材
料晶体模型7LAMMPS 分子力场文件创建及MOFs 材料建模
7.1介绍固体材料单晶包试验数据结构，掌握基本的材料几何特征
7.2利用MS 软件构建MOFs 材料单晶包模型和H 2和CO 2分子模型
7.3分子作用势能函数，编写MS 软件中的力场参数文件（off 文件）
7.4巨正则系综Monte Carlo 方法7.5利用Sorption 模块将H 2和CO 2分子插入到MOFs 材料7.6编写LAMMPS 力场文件（frc 文件），并通过lammps 程序生成data 文件
7.7运行能量最小化及体系的预松弛
7.8模拟步骤：包括能量最小化NVT 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。
实例操作：金属有机框架（MOFs ）储氢和碳捕集模拟
八、分子筛纳米膜分离
H 2/CO 2混合气体模拟
（模拟文献Science
346(6215),
1356-1359）8研究H 2/CO 2在ZIF-7膜材料中分离性能
模拟文献Science 346(6215),1356-1359的分离过程
8.1利用MS 软件构建ZIF-7膜材料单晶包
8.2设计H 2/CO 2与ZIF-7体系模型，模拟文献“Science 346(6215),1356-1359”的实验过程8.3自定义分子力场文件（frc 文件），并通过lammps 程序生成data 文件8.4运行能量最小化及体系的预松弛8.5模拟步骤：包括能量最小化-NVT 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
8.6采用VMD 查看动态轨迹
8.7数据分析，计算RDF ，MSD ，密度分布，选择性等
实例操作：包括在VMD 中查看可视化的动态轨迹，计算密度分布，分子的
MSD 等，抽取轨迹的动能、势能、总能量等相关数据，对轨迹进行初步分析
九、辅助课程 1.其他相关软件的功能介绍，如GROMACS 、VASP 、NAMD 、MS 等
2.建立微信群QQ 群，建立长期技术问题答疑平台
“第一性原理计算方法及应用”
一、VASP 基本原理及
计算准备（基础篇）课程1VASP 原理及Linux 入门基本介绍1.1密度泛函理论和VASP 基本原理简介
1.2Xshell 远程登陆服务器的操作技术
1.3Linux 下常用命令(包含bash 编程基础)
1.4Linux 下常用编译器安装方法
课程2Linux 常用命令与VASP 输入出输出文件介绍
2.1Linux 常用命令(文本查找，批量提交任务，grep/sed/awk 等)
2.2VASP 输入输出文件介绍(INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR，OUTCAR 等)
2.3与VASP 相关搭配常用辅助软件介绍
课程3VASP 编译安装及结构建模介绍
3.1VASP 编译安装（vaspkit 安装，qvasp 安装及其它常用工具）
3.2利用Materials Studio 软件或者数据库建立乙醇分子模型和Si 模型
3.3纳米管搭建技巧，界面模型搭建技巧：晶格匹配
3.4通用手绘计算模型技巧（专题）
二、VASP 相关参数置
技巧及参数收敛性测
试（升阶篇）课程4VASP 输入参数设置技巧4.1INCAR 参数的设置（ENCUT,ISIF,EDIFF,EDIFFG,HSE06,LDA+U ，VDW 等）4.2K 点的设置方案(Mesh,Line-Mode 以及Rec 直接标注权重)
4.3赝势的选择及快速生成方法
课程5VASP 结构优化
5.1晶体结构的优化设置：通过实例Pt 晶体优化来了解VASP 的参数设置
5.2设置参数的最简易方法，以及归类、总结和技巧
5.3自洽、非自洽、电荷密度文件、波函数文件、总能的相关解释及用途。
课程6VASP 收敛性测试
6.1测试脚本的编写及介绍（测试的目的，意义）6.2截断能收敛性测试
6.3K 点收敛性测试6.4其他收敛性测试（表面层数，sigma 等）
三、稳定性、电子结构、光学性质、缺陷性质（实战篇：材料计算专
题）课程7VASP材料理化性质计算及结果分析
7.1材料的稳定性计算
7.1.1热力学稳定性
7.1.1.1相稳定性
7.1.1.2最优分解路径
7.1.2动力学稳定性
7.1.2.10K声子谱
7.1.2.2有限温度声子谱
7.2材料的电子结构计算
7.2.1能带基础知识介绍
7.2.2CsPbI3能带计算(PBE和HSE)与分析
7.2.3CsPbI3态密度计算与分析
7.2.4电子有效质量计算
7.2.5电荷密度与部分电荷密度
7.3VASP光学性质计算
7.3.1CsPbI3的介电常数实部和虚部
7.3.2CsPbI3的光吸收系数
7.3.3CsPbI3的联合态密度和跃迁矩阵元
7.3.4CsPbI3的跃迁允许和跃迁禁阻分析
7.4VASP本征缺陷计算
7.4.1CsPbI3的相图
7.4.2缺陷的转变能级
7.4.3缺陷的形成能
7.5特殊体系的设置方案
7.4.1HSE06杂化泛函的设置方法
7.4.2强关联体系的设置方法（LDA+U）
7.4.3GW0参数的设置
7.6实例解析：Cs2AgInCl6和Cs2InBiCl6的热稳定性和光吸收性质分析
四、吸附、过渡态以及课程8VASP表面催化反应计算及结果分析8.1固体表面具有催化活性的本质原因解析
电荷分析
（实战篇：催
化反应专题）8.2基元反应和复杂反应在固体表面催化反应研究中的关系8.3VASP 表面吸附
CO 吸附在Pt 表面计算（吸附能模型和吸附能）
8.4VASP 电荷分析
8.4.1电荷拆分
8.4.2Bader 电荷计算与结果处理
8.4.3ELF 计算与结果处理
8.5VASP 过渡态搜索
8.51插点和过渡态搜索
8.52频率分析及零点能矫正方案
8.53消虚频的方法
8.6实例解析：Pd(111)表面用H 2催化消除NO 的第一性原理研究
详情可下载网盘查阅。