【Lammps】lammps 势函数的获取

力场参数常用网站

1.lammps官网:

https://www.lammps.org/

lammps官网的GitHub是时常更新的,比我们安装目录下的势文件要多,在这里可能会找到我们需要的势文件

2.Interatomic Potentials Repository:

https://www.ctcms.nist.gov/potentials/

3.Postech cmse Lab:

https://cmse.postech.ac.kr/home_2nnmeam

网站首页

这个网站里面有很多例子,说不定就能找到自己需要的势文件。

4. OpenKIM

https://openkim.org/

5.我爱搜集网:
https://www,52souji.net

高熵合金势函数的设置方法

1.下载专用势函数

下面的网站包含了大多数原子的势函数：

https://www.ctcms.nist.gov/potentials/

如需下载包含Fe原子的势函数，直接点Fe：

出现势函数列表：

比如Al-Co-Cr-Fe-Ni就是高熵合金AlCoCrFeNi的势函数，后面的数字表示该合金的势函数数量，点击打开改势函数文件，点击另存保存到自己电脑即可。

in文件设置方法：

pair_style  eam/alloy 
pair_coeff * * AlCoCrFeNi.eam.alloy Al Co Cr Fe Ni

2.使用混合势

如果在上面的网站中找不到专用的势函数，可以下载多个势函数，使用混合命令组合到一起。

假设在FeCMnSi中加入Ti，组成一种新的合金FeCMnSiTi合金，但是并不能找到这种合金的势函数。

但是能找到FeCMnSi（FeCMnSi.eam.alloy)的势和Ti(Ti.eam.fs)的势，可以使用hybrid命令合并到一起。

Ti原子与FeCMnSi原子之间使用LJ势，需要在下面网站中查出这5中原子的LJ势参数，具体方法见：

https://mp.weixin.qq.com/s/Sfov6TAdTMh1fyOoKhMi6Q

下面给出混合势命令,lj参数是随便写的，仅供参考：

pair_style hybrid eam/alloy eam/fs lj/cut 10
pair_coeff * * eam/alloy FeCMnSi.eam.alloy Fe C Mn Si NULL 
pair_coeff * * eam/fs Ti.eam.fs NULL NULL NULL NULL Ti
pair_coeff * * lj/cut 1 5 0.01 3.2 #Fe-Ti
pair_coeff * * lj/cut 2 5 0.01 3.2 #C-Ti
pair_coeff * * lj/cut 3 5 0.01 3.2 #Mn-Ti
pair_coeff * * lj/cut 4 5 0.01 3.2 #Si-Ti

3.自己拟合势函数

lammps官方安装文件自带Xiaowang Zhou编写的一个拟合程序，该程序可自动生成所需要的合金势。

该程序是一个开源软件，代码收录在官方Ubuntu版lammps源代码tools/eam_database目录内

可以拟合的合金原子包括：

Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al, Pb, Fe, Mo, Ta, W, Mg, Co, Ti, Zr

具体方法可参考：

计算结果是否准确需要自行验证。

lammps模拟中，势函数的设置非常重要，直接影响计算结果，同时也是一大难点，特别是对于原子类型比较多的情况，设置起来有一定的困难。

使用lammps模拟金属体系，最常用的势函数为eam、meam势。

对于大多数金属或者合金来说，可以从网上下载相对应的eam或meam势力场文件。

而对于一些新的合金材料，可能就找不到相对应的力场文件。

解决的方法有两种，一是采用混合势（pair_style hybrid），第二种方法是自己拟合势函数文件。

混合势的写法在前面文章中已经介绍过（混合势函数设置详解），本文介绍一种拟合EAM势的方法。

该方法是运行Xiaowang Zhou编写的一个拟合程序，该程序可自动生成所需要的合金势。

这个程序能够拟合的合金元素有：

Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, Al, Pb, Fe, Mo, Ta, W, Mg, Co, Ti, Zr。

不在这个列表之内的元素不能使用这个程序。

该程序是一个开源软件，代码收录在官方Ubuntu版lammps源代码tools/eam_database目录内。

具体拟合方法

（1）编译creat.f文件

在Ubuntu中进入tools/eam_database目录，运行以下代码进行编译：

gfortran create.f

如果提示没有权限，则运行：

sudo gfortran create.f

运行结束后，会生成a.out程序。

（2）编辑EAM.input文件

EAM.input文件包含了合金信息，按照例子中的格式添加或删除合金元素即可。

 &funccard
 atomtype='Al'
 &end
 &funccard
 atomtype='Cu'
 &end
 &funccard
 &end

（3）运行a.out
在命令行输入以下命令即可生成相应的合金势力场文件：

a.out < EAM.input

文件名为合金元素.set，本例中生成的合金是为AlCu.set。

（4）势函数使用方法

pair_style eam/alloy
pair_coeff * * AlCu.set Al Cu