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Lammps data文件建模格式转换进阶:II
计算科技顾问余老师     2021-02-11 微信扫码分享  
在Lammps计算中,复杂模型的组装和格式的转换是一个难点问题,今天给大家介绍一些常用的建模路线图。

下图为三种常用的模型构建策略路线图IIIIII

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通常情况下路线I能完成许多基本的模型构建和导出,当遇到一些较复杂的模型需要组装时就会显得力不从心了。如下图这种,多组分固液模型组装。

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此时,我们需要利用到组装工具软件Packmol,按照路线II完成组装和转化。

  1. MS中构建好所需要的所有组分结构,导出为.pdb文件。

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需要注意的是,导出前需要手动设置每个原子的Name,相同原子类型的设置为相同Name,不同原子类型需要设置为不同Name,此处设置为该路线中的关键步骤。

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  1. 编写用于Packmol组装的in文件,利用packmol.exe可执行程序完成组装,得到组装完成结构文件structure_Gra_Al2SO4_3-0.6M.pdb

# 距离容差, 不同分子中原子间的最小距离2A
tolerance 2.0
# 输入输出文件的格式
filetype pdb
# 输出文件的名字
output structure_Gra_Al2SO4_3-0.6M.pdb
#
structure Gra.pdb
  number 1
  center
  fixed 19.0179 18.45 30.01 0. 0. 0.
end structure
#
structure H2O.pdb
  number 2840
  inside box 1.0 1.0 1.0 37.5 37.0 59.0
end structure
#
structure Al.pdb
  number 60
  inside box 1.0 1.0 1.0 37.5 37.0 59.0
end structure
#
structure SO4.pdb
  number 90
  inside box 1.0 1.0 1.0 37.5 37.0 59.0
end structure
  1. 将组装完成结构文件structure_Gra_Al2SO4_3-0.6M.pdb重新拖回到MS中。任意选中一个原子,可以发现原子属性中Name栏为预设原子Name,而ForcefiledType力场类型栏为空。

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此时我们借助name2ffield.pl脚本将结构中所有原子Name属性复制到ForcefiledType属性。

afebd0367d3460d0b55537ad0ec5b05d.pngfc9efdf30b09446ea36c22349c70c37d.png

name2ffield.pl文件内容如下

#!perl
use strict;
use Getopt::Long;
use MaterialsScript qw(:all);

my $doc = $Documents{"structure_Gra_Al2SO4_3-0.6M.xsd"};
my $atoms = $doc->Atoms;

foreach my $atom (@$atoms) {
    $atom->ForcefieldType = $atom->Name;
}

name2ffield.pl脚本执行完,可以随意选择其中几个原子检查ForcefiledType力场类型设置是否正确完成。

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  1. ForcefiledType力场类型设置完成后,在MS中添加晶格。

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晶格添加完成后模型

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  1. 导出为为.car文件格式,然后利用msi2lmp.exe小程序来完成格式的转换,即可生成需要的data文件structure_Gra_Al2SO4_3-0.6M.data。重复路线I中对应检查。使用Ovito软件查看data文件,可得如下所示结构。

a293f6ab29ad83f90bf6c141c170fe9f.pngd28458ceb23d4ef582b24b93ff138c92.png

附件:本案例中对应结构文件

20180125-Graphene-Al2SO43-K2SO4.7z



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