lammps复杂形状建模案例——胶囊粒子分子模型

前几天小编在一篇论文中看到有团队制备出了胶囊状的纳米颗粒，类似于上图的这种胶囊状。

本文是小编根据自己的理解，将介绍一种胶囊粒子分子模型的lammps建立过程，本教程适合于新手，同时希望专业前辈提出不足。

如下图为本文建立的胶囊结构模型。

（这里以Cu原子为例,读者可自定义原子）

基本思路

首先我们要理清建立胶囊结构的基本思路，在前文已经讲解过建立模型的基本思路，本文采用region\create_atoms命令创建胶囊模型的思路为：需要创建三个区域

1.上半球区域

2.圆柱区域

3.下半球区域

完整代码

完整in文件如下：

#胶囊核壳粒子建模过程
#模型基本参数-------------------------------------------
units metal #原子模型：金属原子模型
boundary p p p #边界条件,周期性边界
atom_style atomic #原子类型
#生成方形区域------------------------------------------
region box block -40 40 -40 40 -80 80  #创建方形区域
create_box 1 box#生成盒子，2种原子
#创建圆柱区域-----------------------------------------
region cylinder1_out cylinder z 0 0 40 -40 40 side out units box   #圆柱外侧
region cylinder2_out cylinder z 0 0 40 -40 40 units box            #圆柱内侧#创建半球区域------------------------------------
region ball1_out sphere 0 0 40 40 units box
region ball2_out sphere 0 0 -40 40 units box
region banqiu1_out intersect 2 ball1_out cylinder1_out #上半球
region banqiu2_out intersect 2 ball2_out cylinder1_out #下半球#在外层填充1原子---------------------------------
lattice fcc 3.62 #晶格参数设置
create_atoms 1 region banqiu1_out #上半球填充1原子
create_atoms 1 region banqiu2_out #下半球填充1原子
create_atoms 1 region cylinder2_out #圆柱填充1原子#设置原子质量---------------
mass 1 64 #1原子质量#保存文件---------------------
write_data jiaonang.data
#end---------------------

in文件文本如下：#胶囊核壳粒子建模过程#模型基本参数-------------------------------------------units metal #原子模型：金属原子模型boundary p p p #边界条件,周期性边界atom_style atomic #原子类型#生成方形区域------------------------------------------region box block -40 40 -40 40 -80 80  #创建方形区域create_box 1 box#生成盒子，2种原子#创建圆柱区域-----------------------------------------region cylinder1_out cylinder z 0 0 40 -40 40 side out units box   #圆柱外侧region cylinder2_out cylinder z 0 0 40 -40 40 units box            #圆柱内侧
#创建半球区域------------------------------------region ball1_out sphere 0 0 40 40 units boxregion ball2_out sphere 0 0 -40 40 units boxregion banqiu1_out intersect 2 ball1_out cylinder1_out #上半球region banqiu2_out intersect 2 ball2_out cylinder1_out #下半球
#在外层填充1原子---------------------------------lattice fcc 3.62 #晶格参数设置create_atoms 1 region banqiu1_out #上半球填充1原子create_atoms 1 region banqiu2_out #下半球填充1原子create_atoms 1 region cylinder2_out #圆柱填充1原子
#设置原子质量---------------mass 1 64 #1原子质量
#保存文件---------------------write_data jiaonang.data#end---------------------

运行结果

接着，在cmd窗口运行in文件，将生成的data文件拖到OVITO软件中，就产生了如下模型：

总结

这种建模方法通过分段的思路建立胶囊结构模型，方法较为简单。

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