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LAMMPS讲解11-LAMMPS能做的一般功能 l 以单核或多核并行方式运行 l 分布式内容并行通信（MPI） l 共享式内容多线程并行计算（OpenMP） l 模拟区域空间分解MPI并行计算 l 粒子分解的OpenMP和GPU并行计算 l GPLv2开放获取 l 高度可迁移的C++-11代码 l 功能模块化设计 l 只依赖于MPI库 l 其他库只有在部分可选的功能模块中需要 l GPU (CUDA, OpenCL, HIP, SYCL), Intel Xeon Phi, and OpenMP支持的多核特性 l 非常容易添加或扩展新功能 l 通过一个in文件（文本文件）来运行 l in文件语法支持使用变量和公式 l in文件语法支持循环和退出循环 l 在一个in文件中以并行的方式同时运行一个或多个模拟 l 可以编译为一个库，通过库接口调用LAMMPS和提供一个Python包装器 l 与其他代码耦合：LAMMPS调用其他代码，其他代码调用LAMMPS，或者互相调用
粒子类型 l 原子 l 粗粒化粒子 (如珠子-弹簧高分子) l 联合原子高分子或有机分子 l 全原子高分子，有机分子，蛋白质，DNA l 金属 l 颗粒材料 l 粗粒化介观模型 l 有限尺寸的球或椭球粒子 l 有限尺寸的线段（二维）或三角形颗粒（三维） l 有限尺寸的圆角多边形（二维）和多面体（三维）粒子 l 点偶极矩粒子 l 磁自旋粒子 l 多个粒子构成的刚体 l 上述模型的组合
相互作用势能（力场） l 对势: Lennard-Jones, Buckingham, Morse, Born-Mayer-Huggins, Yukawa, soft, class 2 (COMPASS), hydrogen bond, tabulated l 带电对势: Coulombic, point-dipole l 多体势: EAM, Finnis/Sinclair EAM, modified EAM (MEAM), embedded ion method (EIM), EDIP, ADP, Stillinger-Weber, Tersoff, REBO, AIREBO, ReaxFF, COMB, Streitz-Mintmire, 3-body polymorphic, BOP, Vashishta l 机器学习势: SNAP, GAP, ACE, N2P2, RANN, AGNI l charge, point-dipoles和LJ dispersion长程相互作用：Ewald, Wolf, PPPM (similar to particle-mesh Ewald), MSM l 极化模型: QEq, core/shell model, Drude dipole model l 电荷平衡：QEq via dynamic, point, shielded, Slater methods l 粗粒化势: DPD, GayBerne, REsquared, colloidal, DLVO l 介观势: granular, Peridynamics, SPH, mesoscopic tubular potential (MESONT) l 半经验势: multi-ion generalized pseudopotential theory (MGPT), second moment tight binding + QEq (SMTB-Q), density functional tight-binding (LATTE) l 电子力场 (eFF, AWPMD) l 键势: harmonic, FENE, Morse, nonlinear, class 2, quartic (breakable), tabulated l 键角势: harmonic, CHARMM, cosine, cosine/squared, cosine/periodic, class 2 (COMPASS), tabulated l 二面角势: harmonic, CHARMM, multi-harmonic, helix, class 2 (COMPASS), OPLS, tabulated l 离平面势: harmonic, cvff, umbrella, class 2 (COMPASS), tabulated l 高分子势: all-atom, united-atom, bead-spring, breakable l 水分子势: TIP3P, TIP4P, SPC, SPC/E and variants l 石墨烯和同类物的层间势 l 金属有机框架势 (QuickFF, MO-FF) l 隐式溶剂势: hydrodynamic lubrication, Debye l 与 CHARMM, AMBER, DREIDING, OPLS, GROMACS, COMPASS 兼容的势 l 通过kim命令访问OpenKIM 势库 l 组合势: 多种势在一个模拟中组合 l 叠加势:多种势可以在一个模拟中叠加并可以分配权重
创建原子 l 从一个文件中读取原子坐标 l 从一个或多个晶格参数中创建原子 l 根据分组或几何区域删除原子 l 多次复制已有模型 l 移动或旋转原子
系综，约束和边界条件 l 二维或三维系统2d or 3d systems l 正交或非正交模拟盒子 l NVE，NVT，NPT，NPH，Parrinello/Rahman 积分器 l 对特定组或几何区域中原子进行温度控制 l 通过Nose/Hoover或Berendsen 在1到3维进行压强控制 l 变形盒子（拉伸或剪切） l 弹簧（伞状）受力约束 l 刚性体约束 l 键或键角SHAKE约束 l 流形表面的运动约束 l 蒙特卡洛键断裂、形成、交换、基于模板的反应建模 l 原子/分子插入和删除 l 各种各样的，静态的和移动的虚拟墙 l 非平衡分子动力学（NEMD） l 各种附加边界条件和约束
积分器 l velocity-Verlet 积分器 l 布朗动力学 l 刚体积分 l 通过共轭梯度或最速下降松弛的能量最小化 l rRESPA分级时间步长 l 重新运行输出文件的后处理命令
输出 l 用以热力学信息的日志输出 l 原子坐标速度 l 二进制重启文件 l 并行输出轨迹文件或重启文件 l 单原子量 l 用户定义的系统量或单原子量 l 自定义的分区统计 l 空间时间平均的单原子量 l 时间平均或直方图的系统量 l 内置的，XYZ，XTC，DCD，CFG 格式的原子快照
多副本模型 l nudged elastic band l hyperdynamics l parallel replica dynamics l temperature accelerated dynamics l parallel tempering l path-integral MD: first variant <fix_pimd>, second variant <fix_ipi> l multi-walker collective variables with Colvars and Plumed
特殊功能 LAMMPS 可以使用可选包编译，这些包实现了各种附加功能。这些是你可能认为不是典型经典MD内容的LAMMPS功能: l 静态和动态负载平衡，可选递归二等分分解 l 一般化的非球形颗粒 l 随机旋转动力学stochastic rotation dynamics (SRD) l 实时可视化和交互式 MD，内置图像和视频渲染器 l 计算虚拟衍射图案 l 计算有限温度声子色散和最小化结构的动力学矩阵 l 与有限元联用的原子到连续介质耦合 l 通过 POEMS 库进行耦合刚体积分 l QM/MM耦合 l 通过 GCMC 和 tfMC 以及原子交换的蒙特卡罗 l 路径积分分子动力学 l 低密度流体的直接模拟蒙特卡洛 l 近场动力学模拟 l 格子玻尔兹曼流体 l 靶向和导向分子动力学 l 双温电子模型
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