1.石墨烯自动卷曲到Fe纳米线
#初始参数设置
units metal #单位
dimension 3 #维度
boundary s s s #边界条件，s非周期性收缩
atom_style atomic #原子类型
neighbor 0.3 bin #邻居列表
neigh_modify delay 0
timestep 0.001 #时间步长
#模型建立
region box block 0 200 0 60 -5 70 units box #定义box区域
create_box 2 box #设置box区域1种原子
lattice bcc 2.8665 #Fe晶格
region Fe cylinder y 15 15 10 0 60 units box
#定义Fe区域，轴线为y轴，坐标(15,15)，半径10，边界范围0-60
create_atoms 1 region Fe #Fe区域生成类型1原子
lattice custom 2.4768 a1 1.0 0.0 0.0 a2 0.0 1.732 0.0 a3 0.0 0.0 1.3727 &
basis 0.0 0.33333 0.0 &
basis 0.0 0.66667 0.0 &
basis 0.5 0.16667 0.0 &
basis 0.5 0.83333 0.0 #自定义石墨烯晶格
region graphene block 5 75 10 50 -1 3 units box #定义graphene区域
create_atoms 2 region graphene #graphene区域生成类型2原子
#设置相对原子质量
mass 1 55.845 #Fe
mass 2 12.011 #C
#原子分组
group Fe region Fe #Fe原子组
group graphene region graphene #石墨烯组
write_data Fe_gp.data #保存模型
#力场设置
pair_style hybrid eam/fs airebo 3.0 lj/cut 10 #混合势
pair_coeff * * eam/fs Fe.eam.fs Fe NULL #Fe-Fe
pair_coeff * * airebo CH.airebo NULL C #C-C
pair_coeff 1 2 lj/cut 0.048955 2.9897 #C-Fe
thermo 50 #每50步输出
dump 1 all atom 50 mini.xyz #每50步保存原子信息
velocity graphene create 300 878743 #设置石墨烯初始温度300K
fix 1 Fe setforce 0 0 0 #Fe原子组不受力
fix 2 all nve #nve系综
run 13000
2.铝/石墨烯复合物结晶
#初始参数设置
units metal #单位
dimension 3 #维度
boundary p p p #边界条件
atom_style atomic #原子类型
neighbor 0.3 bin #邻居列表
neigh_modify delay 0
timestep 0.002 #时间步长
#模型建立
region box block 0 50 0 50 0 50 units box #定义box区域
create_box 2 box #设置box区域2种原子
lattice fcc 4.0495 #Al晶格
region Al block 0 50 0 50 0 50 units box #定义Al区域
create_atoms 1 region Al #Al区域生成类型1原子
region del block 5 45 5 45 23 26 units box #定义待删除区域
delete_atoms region del compress yes #删除原子，compress yes并对原子重新编号
lattice custom 2.4768 a1 1.0 0.0 0.0 a2 0.0 1.732 0.0 a3 0.0 0.0 1.3727 &
basis 0.0 0.33333 0.0 &
basis 0.0 0.66667 0.0 &
basis 0.5 0.16667 0.0 &
basis 0.5 0.83333 0.0
region graphene block 5 45 5 45 23 27 units box #定义石墨烯区域
create_atoms 2 region graphene #石墨烯区域生成类型2原子
#原子分组
group graphene type 2 #石墨烯原子组
group Al type 1 #Al原子组
#设置原子质量
mass 1 26.9815385 #Al
mass 2 12.011 #C
write_data Al_gp.data #保存模型
#力场设置
pair_style hybrid lj/cut 8.5 eam/fs airebo 3.0 #混合势
pair_coeff 1 2 lj/cut 0.04216 3.1764 #Al-C
pair_coeff * * eam/fs Al1.eam.fs Al NULL #Al-Al
pair_coeff * * airebo CH.airebo NULL C #C-C
#能量最小化
thermo 100 #每100步输出
dump 1 all atom 10 mini.lammpstrj #每10步保存原子相关信息
min_style cg #使用cg法进行能量最小化
minimize 1e-15 1e-15 10000 10000 #能量容差、力容差、最大迭代次数、最大评估次数
undump 1 #取消
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#温度初始化
velocity Al create 1200 8877423 #Al原子初始温度1200K
#npt系综下弛豫
dump 1 all atom 1000 npt.lammpstrj #每1000步保存原子相关信息
fix 1 graphene setforce 0 0 0 #设置石墨烯原子不受力
fix 2 all npt temp 1200 1200 0.2 iso 0 0 2 #所有原子恒温恒压
run 25000
undump 1 #取消
unfix 2
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#npt系综下降温结晶
thermo 1000 #每1000步输出
thermo_style custom step temp ke pe press #自定义输出
dump 1 all atom 1000 cold.lammpstrj #每1000步保存原子相关信息
fix 2 all npt temp 1200 300 0.2 iso 0 0 2 #所有原子，降温1200K->300K，恒压
run 450000
3.Cu/Al焊接模拟
#基本参数设置
units metal #单位制
dimension 3 #维度
boundary p p p #边界条件
atom_style atomic #原子类型
neighbor 2.0 bin #邻居列表
neigh_modify delay 0 every 5 check yes
timestep 0.001 #时间步长
#建立模型
region Al cylinder y 0 0 20 0 50 units box
#Al棒区域，圆柱体，y轴为轴线，圆心(0,0)，半径20，边界0-50
region Cu cylinder y 0 0 20 65 115 units box
#Cu棒区域，圆柱体，y轴为轴线，圆心(0,0)，半径20，边界65-115
region box union 2 Al Cu #Al棒和Cu棒区域合并box区域
create_box 2 box #box区域2种原子
lattice fcc 4.0495 #Al晶格
create_atoms 1 region Al #Al区域填充类型1原子
lattice fcc 3.6149 #Cu晶格
create_atoms 2 region Cu #Cu区域填充类型2原子
#设置摩尔质量
mass 1 26.9815385 #Al
mass 2 63.546 #Cu
#划分边界区域
region left block INF INF INF 10 INF INF units box #左侧边界
region right block INF INF 105 INF INF INF units box #右侧边界
#力场设置
pair_style eam/alloy
pair_coeff * * al-cu-set.eam.alloy Al Cu
#原子分组
group left region left #左侧边界原子组
group right region right #右侧边界原子组
group boundary union left right #边界原子组
group mobile subtract all boundary #subtract减去，中心原子组
write_data Al_Cu.data #保存文件
#设置热力学输出
thermo 100 #每100步输出
thermo_style custom step temp ke pe #自定义输出
thermo_modify lost ignore #忽视丢失原子的警告
#固定左右边界
fix 01 boundary setforce 0 0 0 #边界原子不受力
#能量最小化
dump 1 all atom 10 mini.xyz #每10步保存原子相关信息
min_style cg #以cg法进行能量最小化
minimize 1e-15 1e-15 5000 5000 #能量容差、力容差、最大迭代次数、最大评估次数
undump 1 #取消
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#温度初始化
velocity mobile create 300 789877 #中心原子初始温度300K
#nvt系综下弛豫
dump 1 all atom 100 equ.xyz #每100步保存原子相关信息
fix 1 all nvt temp 300 300 0.1 #所有原子恒温
run 10000
undump 1 #取消
unfix 1
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#开始焊接，nve系综，焊接过程不需要控温
dump 1 all atom 100 weld_1.xyz #每100步保存原子相关信息
fix 1 all nve #nve系综
velocity left set 0 2.5 0 units box #设置左侧边界原子速度
run 10000
undump 1 #取消
unfix 1
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
velocity left set 0 0 0 units box #左侧边界原子速度为0
#原子扩散
dump 1 all atom 100 weld_2.xyz #每100步保存原子相关信息
fix 1 all nve #nve系综
run 100000
4.CuZr合金建模以及融化固溶结晶
#初始模拟系统设置
units metal #单位制
dimension 3 #维度
boundary p p p #边界条件
atom_style atomic #原子类型
neighbor 2.0 bin #邻居列表
neigh_modify delay 0 every 5 check yes
timestep 0.001 #时间步长
#建立盒子
region box block 0 20 0 20 0 38 units box #定义box区域
create_box 2 box #box区域2种原子
#生成Cu块
lattice fcc 3.6149 #Cu晶格
region Cu block 0 20 0 20 0 9 units box #定义Cu区域
create_atoms 1 region Cu #Cu区域生成类型1原子
#生成Zr块
lattice hcp 3.232 #Zr晶格
region Zr block 0 20 0 20 9 38 units box #定义Zr区域
create_atoms 2 region Zr #Zr区域生成类型2原子
#设置原子质量
mass 1 63.546 #Cu
mass 2 91.224 #Zr
#设置eam势函数
pair_style eam/fs
pair_coeff * * Cu-Zr_4.eam.fs Cu Zr
#能量最小化
thermo 1000 #每1000步输出
dump 1 all atom 5 1mini.xyz #每5步保存原子相关信息
min_style cg #使用cg法进行能量最小化
minimize 1e-15 1e-15 10000 10000 #能量容差，力容差，最大迭代次数，最大评估次数
undump 1 #取消
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#速度初始化
velocity all create 298 87955 rot yes dist gaussian
#初始温度298K，rot yes角动量为零，dist gaussian高斯分布
#npt系综升温融化
fix 1 all npt temp 298 3000 0.1 iso 0 0 1 #恒压，升温298K-3000K
dump 1 all atom 5000 2npt_hot.xyz #每5000保存原子相关信息
run 100000
unfix 1 #取消
undump 1
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#nvt系综保温固溶
fix 1 all nvt temp 3000 3000 0.1 #恒温3000K
dump 1 all atom 5000 3nvt_equ.xyz #每5000保存原子相关信息
run 10000
unfix 1 #取消
undump 1
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#npt系综降温
fix 1 all npt temp 3000 298 0.1 iso 0 0 1 #恒压，降温3000K-298K
dump 1 all atom 5000 4npt_cool.xyz #每5000保存原子相关信息
run 100000
unfix 1 #取消
undump 1
reset_timestep 0 #设置当前步为第0步
#nvt系综弛豫
fix 1 all nvt temp 298 298 0.1 #恒温298K
dump 1 all atom 5000 5nvt_equ.xyz #每5000保存原子相关信息
run 100000
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