【Lammps】使用atomsk建立多晶结构模型

https://atomsk.univ-lille.fr/tutorial_polycrystal.php

构建多晶模型

1. 生成单晶Al晶胞

atomsk --create fcc 4.046 Al aluminium.xsf

2. 建立多晶节点文件polycrystal.txt

box 100 100 100
random  20

该文件设定盒子尺寸为100100100Am，盒子内随机生成20个晶粒。

3. 生成多晶文件final.lmp

If you wish to apply periodic boundary conditions, so that all atoms are really inside of the box, then use the option “-wrap” when constructing the polycrystal, for instance:

atomsk --polycrystal aluminium.xsf polycrystal.txt final.cfg -wrap

将 aluminium.xsf 晶胞填充到20个晶粒空间内，最终多晶数据保存到文件final.cfg 。

注：如果想构建高熵合金结构，可以手动修改 final.cfg 文件，其中必须修改的有 atom types，例如

4. 修改final.cfg

（1）原子类型由1种改为3种：

3  atom types

（2）添加Ni、Cr原子摩尔质量：

Masses
1   55.845             # Fe
2   58.69              # Ni
3   51.96              # Cr

5. 替换原子生成合金结构

编写in文件，在lammps中使用替换原子法，将部分Fe原子按照比例替换为Ni、Cr，得到合金多晶结构。

In文件代码如下：

units           metal
boundary        p p p
atom_style      atomic
timestep        0.001
neighbor        0.2 bin
read_data       final.cfg
set             type 1 type/ratio 2 0.33 8793
set             type 1 type/ratio 3 0.5 56332
write_data      Fe-Ni-Cr.data

多晶模型渲染

https://blog.youkuaiyun.com/weixin_51082412/article/details/132842425?spm=1001.2101.3001.6650.1&utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-1-132842425-blog-125854551.235%5Ev43%5Epc_blog_bottom_relevance_base4&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromBaidu%7ERate-1-132842425-blog-125854551.235%5Ev43%5Epc_blog_bottom_relevance_base4&utm_relevant_index=2

步骤一：导入高熵合金多晶体结构文件

使用OVITO软件左上角按钮 load File

步骤二：显示晶界

1. 点击Add modification，如下图2所示。

在这里面选择：Structure identification模块中的共近邻分析（common neighbor analysis）

正确的多晶体结构如下所示：

步骤三：颜色渲染

在Add modification中选择Coloring模块并勾选上color coding

在上面模块中选择Input property选项，从中选择particle identifier选项，并将自动调节选项勾上（Automatically adjust range）,就成功获得渲染后的多晶体结构。