matlab实现密堆立方体,LAMMPS如何定义六角密堆结构HCP

因为六角密堆结构的截面是六边形的，所以当我们在构建模拟盒子的时候，有可能因为觉得边界周期性不好处理，而觉得不知道如何构建。

而实际上，我们的考虑是多余的，因为LAMMPS为我们提供的HCP的原胞已经将这个问题很好的解决了。因此我们在使用时，只需要按着如下定义：

lattice hcp alength

其中的alength就是晶格常数a的长度。

下面是LAMMPS-lattice命令中对HCP的说明：

Style hcp has a1 = 1 0 0, a2 = 0 sqrt(3) 0, and a3 = 0 0 sqrt(8/3)…A hcp lattice has 4 basis atoms, two in the z = 0 plane and 2 in the z = 0.5 plane.

这里可以看到，LAMMPS在选取的是正交的坐标系，而不是通常用来定义HCP的四轴坐标系中的三轴。下图展示了x-y平面上的坐标轴。

红色的长方形盒子即为原胞在该平面的投影，该盒子在x-y平面包含2个原子，整个盒子包含4个原子。这样的盒子的周期性是很容易理解的。

另外，有些人可能会有疑问：HCP的晶格常数有两个：a 和 c，为什么这里提到了a ？

确实如此，LAMMPS已经将c/a给固定了(不然它没办法确定z轴)。对于c/a不为这个固定比值的情况，只需要对结构进行弛豫即可。

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