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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 分子模拟 » LAMMPS/DL_POLY » 多个势函数
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yolanda1234

金虫 (小有名气)

[求助] 多个势函数 已有1人参与

最近看一篇文献，请问如果用tersoff势函数描述平面层间的原子作用力，而用L-J势函数来描述层与层之间的作用力，这样的话，在lammps中使用pair_style hybrid tersoff lj/cut ?
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新手上路，小木虫，我的科研伴侣
1楼 2014-06-09 16:52:01
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田淮安

新虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
yolanda1234: 金币+10, ★★★★★最佳答案, 非常详细，谢谢 2014-06-09 20:26:04
月只蓝: 金币+8, 感谢指导！ 2014-06-17 15:28:04
很遗憾，根据我的经验，hybrid无法实现你的想法。原因是单纯的hybrid无法区分层内和层间。当然可以通过将不同层原子设为不同种类来区分，但这样会加大工作量，可能也只适合研究双层石墨烯。
假设你是研究石墨（graphite）而不是层状氮化硼（hBN），那么LAMMPS自带的势能AIREBO势，已经可以满足你的需要了，参见pair_style airebo一节。它就是普通REBO与LJ的混合势，可以精确描述层内C--C键，并粗略描述层间范德华力。
如果想要更精准地描述范式力，需要特殊的方法来区分“层间”和“层内”，并用DFT方法校正势能的一些参数。我知道有两个研究组做到了这一点，分别是芬兰的K. Nordlund组和日本的Ito组，相应的文章为
(1) K. Nordlund, J. Keinonen , T. Mattila, Physical review letters 77 (1996), 699
(2) A. Ito, H. Nakamura, Commun. Comput. Phys. 4 (2008) 592.

建议，根据你的研究课题涉及到的作用力精度来选择势能。我大致把精度分为以下四级：
1、不用考虑层间力：比如研究keV离子团簇轰击石墨引起的溅射，这时范德华力的量级已经小到不会影响溅射结果，可以直接忽略它。势能直接用REBO或者Tersoff都可以。
2、粗略考虑层间力：这时需要稍稍考虑层与层的吸引，但不涉及精细的层间结构。AIREBO能基本描述范德华力，很多文献也是用它来研究石墨的，LAMMPS官网也有对这一点的认可，见http://lammps.sandia.gov/threads/msg34590.html。
3、精确考虑层间力：比如H轰击石墨引起的化学溅射，这里涉及到层间杂质以及层间桥梁结构，就需要用DFT校正一下经验势如REBO的参数。势能就是前面提到的两篇文章，可惜它们似乎不公开，而且不一定能加载到LAMMPS。
4、非常精确地考虑层间力：比如层间间隙原子的形成和迁移，这里就需要用第一性原理如DFT来算，经典MD已经达不到这种精度了。下面的文章是一个例子
(3) A. Gulans, A. V. Krasheninnikov, M. J. Puska, R. M. Nieminen, Physical Review B 84 (2011) 024114.
总之，AIREBO可以满足普通的石墨研究，是LAMMPS下研究石墨的理想势能选择。如果要求更高的精度，只有去学习DFT了。
希望对你有帮助。
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行到水穷处，坐看云起时。
2楼2014-06-09 19:01:00
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yolanda1234

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 田淮安 at 2014-06-09 19:01:00
很遗憾，根据我的经验，hybrid无法实现你的想法。原因是单纯的hybrid无法区分层内和层间。当然可以通过将不同层原子设为不同种类来区分，但这样会加大工作量，可能也只适合研究双层石墨烯。
假设你是研究石墨（gra ...

你好，就是要研究石墨的。能具体留个联系方式，方便讨论么？email什么的都可以。
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新手上路，小木虫，我的科研伴侣
3楼2014-06-09 20:26:06
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