【材料·化学】：lammps-gaussian-reaxff

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#材料工程 #经验分享 #学习 #人工智能

本次专题培训涵盖了LAMMPS分子动力学模拟、Gaussian量子化学计算和ReaxFF反应力场开发，针对化学、材料科学领域，提供在线直播教学和无限次回放视频，旨在帮助学员掌握高级计算方法在材料设计与反应机理研究中的应用。

lammps· gaussian·reaxff

                                                                          材料·化学

                                                               lammps - gaussian - reaxff

     LAMMPS是一款经典的分子动力学软件，免费开源，可以模拟液态、固态或气态的粒子的系综。也可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，固态（金属、陶瓷，氧化物），粒状和粗料化体系。LAMMPS可以计算的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子。同时lammps代码可以修改和扩展，可以方便的为之扩展上新特征和功能来匹配课题的个性化需求。

Gaussian是做半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件，可研究诸如分子轨道，结构优化，过渡态搜索，热力学性质，偶极矩和多极矩，电子密度和电势，极化率和超极化率，红外和拉曼光谱，NMR，垂直电离能和电子亲合能，化学反应机理，势能曲面和激发能 QM/MM计算等化学领域的许多课题。应用非常广泛，而且易于上手。

ReaxFF是新一代的分子力场，ReaxFF MD模拟方法已应用于复杂反应过程如热解、氧化、催化反应等反应机理的研究从而备受关注。这类过程不仅化学反应复杂、且伴随物理过程的变化，其模拟结果分析也具有挑战性。目前在材料科学中有着极大的应用前景，帮助设计和开发新材料。

应新老客户的培训学习需求，特举办“LAMMPS分子动力学计算、Gaussian量子化学计算、ReaxFF反应力场开发”系列专题培训课程，本次培训的主办方为北京软研国际信息技术研究院，承办方为互动派（北京）教育科技有限公司，具体通知如下：

课程特色

本次计算课程专门为化学、材料科学领域量身打造，共分为三个专题，采用全方位的课程体系设计，在线直播教学，课后提供无限次回放视频，发送全部案例资料，建立永不解散的课程群，在班级群内可以和相同领域内的老师同学互动交流问题，让学习不再是一个人的孤独求索。

课程目录

01、lammps分子动力学模拟

2023年09月23日-09月26日   

在线直播（授课四天）

02、Gaussian量子化学计算

2023年10月14日-10月15日   

2023年10月21日-10月22日   

在线直播（授课四天）

03、reaxff反应力场计算开发与应用

2023年10月14日-10月15日  

2023年10月21日-10月22日  

 在线直播（授课四天）

04、第一性原理计算方法及应用

不限时间、不限地点、随报随学（录播课程）

05、机器学习材料性能预测与材料基因工程应用

不限时间、不限地点、随报随学（录播课程）

课程大纲

01、lammps分子动力学模拟（24期）

课  程

内   容

第一天 上午

LAMMPS基础入门

1  LAMMPS的基础入门——初识LAMMPS是什么？能干什么？怎么用？

1.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用

1.2 in文件结构格式

1.3 in文件基本语法：结合实例，讲解in文件常用命令

1.4 data文件格式

1.5 LAMMPS常见错误解决途径

: 实例操作：运行并理解跟自己科研方向相近的例子。

第一天 下午</
最低0.47元/天 解锁文章
lammps案例：团簇融化过程模拟案例学习
lammps_jiayou的博客
03-07 2619
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的模拟盒子，在盒子中央设置一个2020的区域，在中间区域内随机填充原子。 （2）能量最小化消除随机原子的重叠。 （3）设置LJ力场 （4）设置nve系综，使用langevin控温方式进行控温。这一步也可以直接用nvt系综代替。 （5）运行并输出轨迹文件。 案例比较简单，需要注意的是：采用随机方法生成原子，原子之间容.
材料仿真软件：LAMMPS_（6）.力场选择与参数化
kkchenjj的博客
02-26 1100
力场的选择和参数化是分子动力学模拟中的关键步骤。选择合适的力场需要综合考虑体系类型、精度要求和计算资源。参数化过程则通过拟合实验数据或高精度量子化学计算结果来确定力场中的参数。本节将对力场选择与参数化的重要方面进行总结，并提供一些实用的建议。
LAMMPS及ReaxFF反应力场、机器学习、电化学.pdf
04-25
石墨烯、金属材料模拟、纳米流体、热传导、金属材料摩擦模拟、金属、半导体材料辐照、mofs储氢、碳补集、分子筛纳米膜混合气体分离：膜材料 分子建模、standalone reaxff、蒙特卡洛模拟设置实例：溶液中质子转移、碳化硅表面石墨烯生长 Python、深度学习神经网络、经典机器学习模型、神经网络在催化领域的应用-CO2还原、杂化钙钛矿、有机太阳能电池材料、无机材料、量子点发光材料
全面的lammps学习案例，更有reaxff反应力场的系统应用
asdf_wq的博客
04-26 1223
lammps学习内容
分子动力学仿真软件：LAMMPS_（20）.反应力场
kkchenjj的博客
08-28 1096
反应力场（Reactive Force Field, ReaxFF）是一种用于模拟化学反应过程的力场，它能够动态地改变分子之间的键合状态，从而模拟化学反应中的键断裂和键形成过程。与传统的固定拓扑力场（如Lennard-Jones力场和Buckingham力场）相比，反应力场可以更准确地描述分子间化学键的变化，适用于模拟复杂的化学反应和材料的动态过程。
【LAMMPS系列】如何获取适合目标系统的反应力场ReaxFF
liushuosha的博客
01-03 5602
大家好，我是粥粥。反应力场（reactive force field，ReaxFF），是一种基于键级的分子力场，常用于分子动力学模拟，由Adri van Duin、William A. Goddard和加利福尼亚理工学院的合作者提出。通过分子动力学或蒙特卡洛，模拟介观尺度下，可能发生的化学反应，以及有关的热力学与动力学性质。能够用于高温热解、燃烧、催化、溶液环境、界面、金属和金属氧化物表面分子反应的模拟。LAMMPS模拟中首先要获得反应力场文本文件，才可进行模拟，但目标文献或最相关文献中一般不会直接给出此文
LAMMPS中reaxff-kokkos-openmp编译安装（亲测可行）
nwefdg的博客
02-15 3699
LAMMPS中reaxff势目前只有kokkos和openmp两种加速方式，本文提供LAMMPS安装编译这两种加速包的教程（关于LAMMPS的简单安装不再赘述），经过测试加速成功，单卡单核运行效率最高
lammps分子动力学+gaussian量子化学+reaxff反应力场 | 如何快速掌握啊？
cuiliuyun的博客
08-29 338
石墨烯、金属材料、纳米流体&热传导模拟、材料切削、夹层结构、离位损伤模拟、MOFs材料建模。基础入门、分析建模、实例操作（石墨烯生长、质子转移）、CP2k入门、过渡态搜索、力场开发。密度泛函、溶剂模型、势能面、反应能垒、各类光谱计算、激发态、高精度多尺度。专题二：guassian量子化学。专题一：lammps分子动力学。专题三：ReaxFF反应力场。
【机器学习+分子动力学+第一性原理+lammps+ReaxFF+Gaussian】
2401_89459558的博客
07-31 1368
此外，经典分子动力学软件LAMMPS和新一代分子力场ReaxFF的应用，不仅能够模拟材料的力学性能、分子构象和物理化学过程，还能高效处理复杂化学反应，为材料科学和化学工程的研究提供了有力工具。三、Gaussian进阶操作及计算实例 6、 Gaussian进阶操作I：势能面相关（均含操作实例）二、Gaussian专题操作及计算实例 4、Gaussian专题操作Ⅰ：（均含操作实例）7、Gaussian进阶操作II：——各类光谱计算及绘制（均含操作实例）
摩擦中的化学磨损用lammps怎么做
最新发布
10-22
使用Lammps模拟摩擦中的化学磨损，可从以下几个方面着手： ### 体系构建 构建包含摩擦副和周围化学介质的原子模型。对于摩擦副，要准确描述其晶体结构、原子种类和初始位置。例如模拟金属材料的摩擦，需确定金属的...
lammps学习（三）聚烯烃反应力场(reaxff)热分解
热门推荐
weixin_51982763的博客
10-22 1万+
事情是这样的，师妹问了我这样一道期末试题：（封面图）。 我一看，这还不简单，反应力场下升温看下什么时候开始断键不就行了。说干就干，结果就做上头了。
Master:Gøran Brekke Svaland 的主项目存储库。 使用 LAMMPS 的分子动力学。 克莱夫。 REAXFF
06-03
掌握 Gøran Brekke Svaland 的主项目存储库。 使用 LAMMPS 的分子动力学。 克莱夫。 雷克斯夫。
ReaxFF反应力场势函数文件包_ReaxFF力场文件
07-15
lammps可以用到的ReaxFF反应力场势函数文件
10. 利用MS为Lammps ReaxFF建模(PE/聚乙烯)基础-1
m0_46352610的博客
05-22 4964
Lammps提供了强大的建模功能，但并不提供可视化建模工具，而MS提供了强大的可视化建模功能，可以为Lammps提供建模服务，并且利用Lammps-msi2lmp工具可以进行MS模型到Lammps data文件的转换。
Lammps的in文件书写格式和细节注意
weixin_51082412的博客
07-12 1990
MPI文件时遇到的问题
LAMMPS分子动力学模拟技术及应用
wang86zzz的博客
03-17 4497
学习Lammps主要分为几部分 一、MD基础知识 1.1 系综理论 1.2 主要算法介绍 1.3 单位制 1.4 积分步长的选取 1.5 温度和压力控制 1.6 周期性边界条件 1.7 力场简介 1.8分子动力学模拟流程 二、LAMMPS基础入门 2.1 LAMMPS在win10和ubuntu系统的安装及使用 2.2 in文件结构格式 2.3 in文件基本语法：结合实例，讲解in文件常用命令 2.4 data文件格式 2.5 LAMMPS常见错误解决途径 实例操作：运行并
Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解-以葡萄糖分子为例
weixin_44873868的博客
04-16 5687
本文介绍如何从构建模型到模拟有机物（以葡萄糖分子为例）在高温下裂解过程和最终产物。 有如下步骤： 初始化结构; 1.1 建模 input一个葡萄糖分子（图1），然后module AC caculation，我这里写500个分子（如图2），run之后得到图3. （备注： energy 是选择力场，后期用反应力场，这里现在通用力场就可以，如图4）； 2.2结构优化 选择modules-Forcite，设置迭代次数，优化如图5。（备注：建议这里迭代次数写多点，不
lammps反应势Reaxff力场文件下载方法
lammps_jiayou的博客
03-16 5355
大家好，我是小马老师。 本文讲解如何下载Reaxff反应势文件。 lammps使用反应势模拟反应过程的文章越来越多，能够使用的反应势也不断被开发出来。 不过，反应势的下载要比金属势麻烦的多，不少初学者在寻找或者下载反应势时还存在不少困难。 因此，本文以scm网站为例介绍反应势的下载方法，以供参考。 scm网站也是lammps官方推荐的一个反应势下载网站，网址为： https://www.scm.com/doc/ReaxFF/Included_Forcefields.html 打开之后，会列出应用于不同元素
运行结果显示 :: initializing oneAPI environment ... 142.SYS-531A-I.SC: BASH_VERSION = 5.1.16(1)-release args: Using "$@" for setvars.sh arguments: --force :: advisor -- latest :: ccl -- latest :: compiler -- latest :: dal -- latest :: debugger -- latest :: dev-utilities -- latest :: dnnl -- latest :: dpcpp-ct -- latest :: dpl -- latest :: ipp -- latest :: ippcp -- latest :: mkl -- latest :: mpi -- latest :: pti -- latest :: tbb -- latest :: umf -- latest :: vtune -- latest :: oneAPI environment initialized :: LAMMPS (29 Aug 2024 - Update 1) WARNING: Using I/O redirection is unreliable with parallel runs. Better to use the -in switch to read input files. (../lammps.cpp:571) OMP_NUM_THREADS environment is not set. Defaulting to 1 thread. (../comm.cpp:98) using 1 OpenMP thread(s) per MPI task ERROR: Group command before simulation box is defined (../group.cpp:95) Last command: group outer_group region region_outer # 所有位于大立方体内的原子
04-25
<think>好的，我现在需要帮助用户解决他们在使用LAMMPS时遇到的两个错误：'unrecognized region style subtract' 和 'group command before simulation box is defined'。用户还提到了使用Intel OneAPI环境的问题。根据用户提供的引用和之前的对话，我需要结合这些信息来给出解决方案。 首先，关于'unrecognized region style subtract'的错误。根据引用3和之前的回答，用户可能错误地尝试使用`region_style subtract`，但实际上LAMMPS并不直接支持这种区域类型。正确的做法是通过定义多个区域，然后使用`group subtract`来组合它们。例如，用户需要先定义两个区域，如block和sphere，然后创建对应的组，再使用`group group_C subtract group_A group_B`来实现区域减法。这点在引用3中也有提到，所以需要确认用户是否正确使用了`group subtract`而不是在region命令中使用subtract。 接下来是'group command before simulation box is defined'的错误。根据引用2，这个错误是因为用户在定义模拟盒子（通过`read_data`或`create_box`）之前使用了`group`命令。正确的流程应该是先定义盒子，然后再创建组。用户需要检查他们的输入脚本，确保在调用`group`之前已经通过`create_box`或`read_data`设置了盒子。例如，在引用5的示例代码中，先使用`create_box`生成盒子，然后再创建区域和组。 关于Intel OneAPI编译的问题，引用4提到在编译时出现`icx: No such file or directory`的错误。用户可能是在使用Intel的编译器时，Makefile中的配置不正确。需要检查Makefile中是否正确地指定了编译器路径，或者是否安装了必要的组件。可能的解决方法是安装完整的Intel OneAPI HPC工具包，并确保在编译时选择了正确的配置，比如`make lib-intel64`而不是其他架构。同时，可能需要调整Makefile中的编译器变量，如将`CC`设置为`icx`，`LINK`设置为`icx`，并包含必要的库路径。 此外，用户提供的引用5中的案例展示了如何通过region命令创建核壳结构，这可能对用户解决区域定义问题有帮助。用户需要确保在定义区域后正确使用`create_box`来生成盒子，然后再进行原子创建和分组操作。 总结下来，用户的错误主要源于对LAMMPS命令执行顺序和区域组合方法的不熟悉。需要分步骤指导用户调整脚本结构，正确使用`group subtract`，并确保在定义盒子后才使用`group`命令。对于编译问题，需要检查OneAPI的安装和Makefile配置。可能需要提供具体的脚本示例和编译步骤来帮助用户解决问题。</think>### 针对LAMMPS运行错误的综合解决方案 以下是您提到的两个错误（`unrecognized region style subtract` 和 `group command before simulation box is defined`）的详细解决方法，并结合Intel OneAPI环境编译问题提供完整操作指南： --- #### **1. "unrecognized region style subtract" 错误** **原因分析** LAMMPS的区域（`region`）命令本身不直接支持`subtract`操作符，但可以通过`group`命令的组合实现类似功能。错误源于直接尝试使用未定义的`region_style subtract`[^3][^5]。 **解决方案** 通过以下步骤实现区域减法： ```bash # 步骤1：定义两个基础区域 region box block 0 100 0 100 0 100 # 定义立方体区域 region core sphere 50 50 50 20 # 定义球形核心区域 # 步骤2：创建对应的原子组 group all_atoms region box # 所有在立方体中的原子 group core_atoms region core # 核心区域的原子 # 步骤3：使用group subtract生成壳层组 group shell subtract all_atoms core_atoms # 从立方体中剔除核心原子，得到壳层组 ``` **关键点** - `group subtract`是正确实现区域减法的命令，而非`region_style subtract`[^3]。 - 可视化验证：通过`write_data`输出数据并用OVITO检查壳层结构（如引用5的案例）[^5]。 --- #### **2. "group command before simulation box is defined" 错误** **原因分析** 在未定义模拟盒子（通过`read_data`或`create_box`）前调用`group`命令会导致此错误。LAMMPS要求先明确系统边界条件[^2]。 **正确脚本顺序示例** ```bash # 1. 定义单位和边界条件 units metal boundary p p p # 2. 创建模拟盒子（必须先于group） region box block 0 100 0 100 0 100 create_box 2 box # 定义盒子并分配两种原子类型 # 3. 定义区域和填充原子（引用5的核壳结构案例） region core block 20 80 20 80 20 80 region shell intersect block box ... create_atoms 1 region shell # 壳层填充类型1原子 create_atoms 2 region core # 核心填充类型2原子 # 4. 创建组（此时盒子已定义） group core_group region core group shell_group region shell ``` --- #### **3. Intel OneAPI编译问题 (`icx: No such file or directory`)** **原因与解决步骤** 此错误通常由编译器路径未正确配置或依赖库缺失导致[^4]： 1. **安装完整环境** - 确保安装Intel OneAPI Base Toolkit和HPC Toolkit（包括`icc`、`icx`、`ifort`）。 - 运行安装后的环境变量脚本： ```bash source /opt/intel/oneapi/setvars.sh ``` 2. **修改Makefile配置** 在LAMMPS源码的`src/MAKE/OPTIONS`目录中，选择`Makefile.intel_cpu_intelmpi`，检查以下参数： ```makefile CC = icx # 使用Intel C编译器 LINK = icx # 链接器同样使用icx MPI_INC = -I${I_MPI_ROOT}/intel64/include MPI_LIB = -L${I_MPI_ROOT}/intel64/lib ``` 编译命令： ```bash make yes-asphere yes-rigid # 按需添加包 make intel_cpu_intelmpi -j4 ``` 3. **验证编译环境** - 若仍报错，尝试重新生成`Makefile`： ```bash make clean-all make lib-intel64 args="-m avx2" # 指定支持的指令集 ``` --- ### **完整错误排查流程** 1. **脚本结构检查** - 确保`create_box`或`read_data`在`group`命令前调用。 - 使用`group subtract`替代直接的区域减法操作。 2. **编译环境验证** ```bash which icx # 检查icx编译器路径 echo $CPATH # 查看头文件搜索路径 make clean # 清理旧编译文件 ``` 3. **参考案例测试** 运行引用5中的核壳结构建模脚本[^5]，确认基础功能正常后再扩展自定义任务。 --- ### 相关问题 1. 如何在LAMMPS中实现多区域动态交互（如温度梯度控制）？ 2. 使用Intel OneAPI编译时如何启用GPU加速支持？ 3. LAMMPS的`region intersect`与`union`操作有哪些实际应用场景？
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