lammps教程：叠加力场hybrid/overlay设置方法介绍

大家好，我是小马老师。
在平时咨询过程中，发现有些同学对力场的设置有些困惑，特别是混合力场的设置（hybrid）搞不清楚，hybrid和hybrid/overlay经常用错。
本文主要介绍这两种混合方式的区别以及hybrid/overlay设置方法。
在lammps模拟中，原子之间的受力受力场的控制，力场由势函数来描述。
在多数的模拟中，两种原子设置一个力场即可。
Lammps允许两种原子设置多种力场，用到的命令为：pair_style hybrid/overlay。
前面文章已经介绍过pair_style hybrid的使用方法。hybrid与hybrid/overlay有所不同。
hybrid是指模拟体系使用多种力场，但对于体系中的原子来说，只设置了一种力场。
而hybrid/overlay则允许体系中的原子同时设置多种力场。
在这里，overlay可理解为叠加的意思。
例如：

pair_style hybrid/overlay lj/cut 2.5 coul/long 2.0
pair_coeff * * lj/cut 1.0 1.0
pair_coeff * * coul/long

上述代码第一行表示体系使用lj/cut和coul/long两种力场。
第二行代码表示所有原子的力场设置为lj/cut。
第三行代码表示所有原子的力场设置为coul/long。
因为混合类型为hybrid/overlay（叠加），因此，第三行的coul/long力场并没有覆盖第二行的lj/cut力场。
设置之后，原子之间的受力同时受lj/cut和coul/long两种力场控制。
效果下面的代码是一样的：

pair_style lj/cut/coul/long 2.5 2.0
pair_coeff * * 1.0 1.0

通过这个例子可以看出，hybrid/overlay是将多种力场叠加到一起，在力的计算中，多种力场共同起作用，并且这些力场之间的权重是一样的。
Lammps同样可以对多种力场设置不同的权重，使用到的命令为：hybrid/scaled。
例如：

pair_style hybrid/scaled 0.3 tersoff 0.7 sw
pair_coeff * * tersoff Si.tersoff Si
pair_coeff * * sw Si.sw Si

在本例中，Si受tersoff和sw力场控制，tersoff力场权重为0.3，sw力场权重为0.7。
因此，Si的受力可表示为F=0.3*Ftersoff+0.7*Fsw
虽然hybrid/overlay设置比较简单，在使用过程中务必谨慎，以防多种力叠加后造成计算错误。

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