lammps案例：堆垛层错能的计算

大家好，我是小马老师。
本文介绍如何使用lammps计算晶体的堆垛层错能。
正常晶体中的原子按照一定的规律排列，原子面按ABCABC……的顺序排列，如下图所示：

当某个原子面被抽出后会形成堆垛层错，如图中的蓝色原子层被抽出，原子面排列变为ABCBCA……：

可通过计算堆垛层错能形成前后的能量差计算堆垛层错能，计算公式为：

E0为初始能量
Ef为删除一个原子面后的能量
A为界面面积
下面分享一个lammps计算堆垛层错能的in代码，本代码由Richard Glaze完成，本文稍作修改并进行了注释，以供初学者参考，对原作者表示感谢。

# Richard Glaze, 2014
# 模型初始设置
units       metal
dimension   3
boundary    p p s
atom_style  atomic
variable latparam1 equal 3.52
variable x_displace equal -1*(${latparam1}/sqrt(6))
variable z_displace equal -1*(${latparam1}/sqrt(3))
variable xdim equal ${latparam1}*sqrt(6)/2*10
variable ydim equal ${latparam1}*sqrt(2)/2*10
#Ni的内聚能
variable Ecoh equal -4.45026
#晶格常数
lattice     fcc ${latparam1}
#设置三个区域
region      1 block -.001 ${xdim} -.001 ${ydim} -.001 15.4839 units box
region      2 block -.001 ${xdim} -.001 ${ydim} 15.4839 17.5161 units box
region      3 block -.001 ${xdim} -.001 ${ydim} 17.5161 36.5808 units box
region      whole block 0 ${xdim} 0 ${ydim} 0 36.5808 units box
#创建box
create_box  3 whole
#设置晶格取向，并在三个区域内填充原子
lattice fcc ${latparam1} orient x 1 1 2 orient y -1 1 0 orient z -1 -1 1
create_atoms    1 region 1
lattice fcc ${latparam1} orient x 1 1 2 orient y -1 1 0 orient z -1 -1 1
create_atoms    2 region 2
lattice fcc ${latparam1} orient x 1 1 2 orient y -1 1 0 orient z -1 -1 1
create_atoms    3 region 3
#力场设置
pair_style  eam/alloy
pair_coeff * * FeCuNi.eam.alloy Ni Ni Ni
#计算势能
compute peratom all pe/atom
compute eatoms all reduce sum c_peratom
#设置热力学信息输出
thermo 1
thermo_style custom step pe c_eatoms
#原子轨迹输出
dump 1 all atom 1 dump.xyz
run 0
#计算原子个数
variable N equal count(all)
#初始原子个数
variable No equal $N
#初始能量
variable E equal "c_eatoms"
variable Eo equal $E
#对原子进行分组
group bot region 1
group middle region 2
group top region 3
#删除一层原子
delete_atoms group middle
#记录当前原子个数
variable Nf equal $N
#上层原子向下移动
displace_atoms top move 0.0 0.0 ${z_displace} units box
#在x和y方向固定原子
fix 1 all setforce 0 0 NULL
#能量最小化
min_style cg
minimize 1e-10 1e-10 1000 1000
#计算删除原子后的能量
variable Ef equal "c_eatoms"
#界面面积
variable A equal (${xdim}*${ydim})*1e-20
#单位转换系数
variable Cf equal 1.60217657e-16
#删除原子的能量
variable Er equal (${No}-${Nf})*${Ecoh}
#计算堆垛层错能
variable SFE equal ((${Ef}-(${Eo}-${Er}))*${Cf})/${A}
#输出模拟结果
print "The Stacking-fault energy = ${SFE} mJ/m^2"

公众号案例代码以及学习交流，请加QQ群：754749935

扫描关注微信公众号：lammps加油站。

lammps案例：堆垛层错能的计算相关推荐

lammps案例：fix indent命令实现纳米摩擦及摩擦力计算
在lammps中实现摩擦模拟有多种方法,可以在工件表面设置摩擦球以一定的速度移动,也可以加载一个虚拟的弹簧拉动摩擦球. 还有一个方法可以实现摩擦模拟:使用fix indent命令. 我们都知道,fix ...
lammps案例：空位形成能的模拟与计算
大家好,我是小马老师. 在昨天的推文中,介绍了计算Cu间隙原子形成能的lammps模拟方法. 与间隙原子相对应的另一种缺陷是空位缺陷,本文介绍计算空位形成能的模拟方法. 空位形成能计算公式和间隙形成能 ...
lammps 案例in文件汇总
进阶案例: 聚乙烯和石墨烯界面pull out模拟代码反应力场reax/c设置方法及案例解析石墨烯热导率模拟代码(NEMD方法) 圆锥形SiC纳米磨削单晶硅源代码高熵合金FeNiCrCoCu纳米 ...
lammps案例：团簇融化过程模拟案例学习
分享一个团簇融化的lammps模拟案例,由Carsten Svaneborg博士编写. 模拟单位为LJ,2D模拟体系,周期性边界条件,力场为最常见的LJ力场. 模拟思路: (1)设置一个4040的模拟 ...
lammps教程：以计算Fe晶格常数为例介绍jump命令使用
使用lammps进行分子动力学模拟,有时候会遇到变换模拟参数进行多次模拟的情况,比如变换不同的温度进行模拟,分析不同温度的影响. 这种情况下,只需要改变in文件中的温度就可以. 实现的方法有两种,一种 ...
lammps案例：Cu间隙原子形成能的模拟与计算方法
大家好,我是小马老师. 本文给大家介绍一个计算间隙原子形成能的lammps模拟案例. 间隙原子形成能计算公式为: 以Cu为例,间隙原子形成能模拟过程为: (1)生成含有N个原子的Cu,进行能量最小化后 ...
AngularJS案例：简单计算
AngularJS案例:简单计算一.环境准备 1.在Intellij里安装AngularJS插件 2.演示AngularJS的代码提示功能二.案例演示 1.添加必要的js与css 2.Simple ...
lammps案例：分子自由落体运动模拟
大家好,我是小马老师. 本文分享一个比较有意思的lammps案例:分子的自由落体运动. lammps提供了fix gravity命令可设置分子或者原子的加速度. 语法规则为: fix ID group ...
lammps案例：Fe原子辐照轰击多层石墨烯模拟
本文介绍一个Fe原子辐照多层石墨烯的案例. 辐照模拟是指一个或多个原子以较高的速度与另一物体发生碰撞,造成被撞击物体损伤. 因为原子速度较高,因此在模拟时需要合理地设置模拟步长,并根据不同体系在模拟过 ...
lammps案例：水分子在石墨烯狭缝中流动的案例代码
大家好,我是小马老师. 本文分享一个使用lammps模拟水分子在石墨烯狭缝内流动的案例. 案例由Simon Gravelle编写,Simon Gravelle已经发表了多篇lammps模拟论文,在其个 ...

lammps案例：堆垛层错能的计算

lammps案例：堆垛层错能的计算相关推荐

最新文章

热门文章