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。

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