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轻松上手分子动力学模拟器LAMMPS:npt控温估计FCC Cu熔点

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转载请联系本公众号获得授权,并标明来源


HyperAI超神经官网的教程板块现已上线了「LAMMPS 入门教程:npt 控温估计 FCC Cu 熔点」。


自 2004 年开源发布以来,LAMMPS 在材料建模领域得到了广泛应用,其全称为 Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator,由美国 Sandia 国家实验室开发。


LAMMPS 可用于固态材料(金属、半导体)和生物分子、聚合物等多种材料的建模,能够为不同材料提供多种粒子相互作用模型


更重要的是,LAMMPS 既可在单个处理器上运行,也可使用消息传递技术和模拟域的空间分解技术并行运行。其代码设计易于修改或扩展新功能,许多模型都有在 CPU、GPU 和 Intel Xeon Phis 上提供加速性能的版本。


截至 2022 年,已有数百人为 LAMMPS 贡献了新的功能,其代码行数也从 2004 年的 5 万行增长到了 2022 年的 100 万行。


为了方便大家体验这个经典的分子动力学模拟软件,HyperAI超神经官网的教程板块现已上线了「LAMMPS 入门教程:npt 控温估计 FCC Cu 熔点」,使用 CPU 版本的 LAMMPS 即可运行。


教程地址

https://go.hyper.ai/q9QpL


效果示例:


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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


Demo 运行

启动容器


1. 登录 hyper.ai,在「教程」页面,选择「LAMMPS 入门教程:npt 控温估计 FCC Cu 熔点」,点击「在线运行此教程」。


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3. 选择「NVIDIA RTX 4090」算力,按照自己需求选择「按量付费」或「包日/周/月」,镜像选择「lammps」,最后点击「继续执行」。


新用户使用下方邀请链接注册,可获得 4 小时 RTX 4090 + 5 小时 CPU 的免费时长!


HyperAI超神经专属邀请链接(直接复制到浏览器打开):

https://openbayes.com/console/signup?r=Ada0322_QZy7


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4. 等待模型分配好资源,状态变为「运行中」后,点击「打开工作空间」。


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运行步骤


1. 进入到「工作空间」后,可以看到已经准备好的「melt_u3.zip」压缩包,该包内含已经输入好的相关命令,如系统定义、读取铜结构、使用铜的 eam 势函数等。


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2. 打开「终端」,输入「cd melt_u3」进入解压目录,使用「ls」命令查看文件。


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3. 输入「mpirun -np 2 lmp < melt.in | tee out」,运行 lammps ,整个过程大约需要 5-10 分钟。


运行完毕后可在文件夹中得到「t_v.txt」等输出文件,其中温度体积数据都输入到了「t_v.txt」文件中,后面我们需要通过画图工具将数据可视化。


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数据处理


1. 等待模型运行完成后,输入「apt-get update  --fix-missing」更新 apt 源,更新好之后输入「apt install gnuplot」安装 gnuplot(画图工具),并输入「y」回车确认。


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2. 用刚安装好的画图工具将数据可视化。


运行脚本已经写好,直接运行命令「gnuplot p.plt」可得到 t-v 图即温度体积阶跃曲线图,可以看到阶跃点、也就是熔点为 1600k。


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3. 然后将其原子轨迹文件「md.lammpstrj」下载到本地。


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4. 将下载的文件放入 OVITO 中打开,点击播放即可看到铜溶解过程中每个铜原子的运行轨迹。


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