我们组里的师兄们都是做第一性原理计算的，现在就我和另外一个新生一起学习lammps。
在第一性原理计算中选择单胞然后按照基矢周期性平移即可得到整个计算体系，前面肥超师兄说在lammps里面单胞太小了，需要建立一个region包住一丝能够数目的原子。
我目前模拟了二位石墨烯片层，石墨单胞是六角结构，所以建立的region是一个斜着的棱柱，在进行结构的优化的时候微调这个棱柱的尺寸，几天下来，甚是痛苦，一方面我怀疑自己的优化方法不好，在前面的帖子中提出来了。另一方面，我的同学和我对region的理解出现分歧，我认为在周期性边界条件的region里面，原子的拓扑结构应该严格被region包含，特别在边界处原子拓扑结构要能够完好的吻合，也就是说，这个region在不同方向作出平移之后得到的仍然是一个保持原拓扑结构的更大的region。我的同学认为没有这么麻烦，只需要region包住拓扑结构即可，不需要那么精细。通过我对manual的理解，我很不同意他的说法，可让人郁闷的问题是，他做的金刚石结构Si的结果和文献结构吻合的很好，而我的石墨烯得到的结果比较矬。确实让人很郁闷！




我们没有使用lattice命令产生坐标，都是从data文件读入的
我同学的结构图在下面，从标记出来的四个原子可以定出它们的xyz三个轴

data文件里面他建立的region如下
  -13 13 xlo xhi
  -13 13 ylo yhi
  -13 13 zlo zhi
从图中可以看到，选择的这么些原子围成的这么个结构放在region里面是绰绰有余的，region相对于三个轴是四四方方的，但是这个拓扑结构相对于三个轴却是斜着的，使用周期性边界条件后，就可以发现这个结构不连续了。

[ 本帖最后由 tanxjezh 于 2008-9-9 09:15 编辑 ]

没做过非金属，不过觉得你是对的，必须满足周期性边界条件才对，不然得到的结构可能是现实不存在的，会不会是他的金刚石结构刚好巧合了，毕竟就是面心套面心

是不是你体系太小了？
使用的时候注意单位，还有如下内容
Note that this is the current box boundary; if the box changes size during a simulation the region does not.
side value = in or out
    in = the region is inside the specified geometry
    out = the region is outside the specified geometry
  units value = lattice or box
    lattice = the geometry is defined in lattice units
    box = the geometry is defined in simulation box units


我对下面的话不怎么理解，region命令只是把区域内原子包含在内了，它不认识拓扑结构吧，你指的包含拓扑什么意思？可以画个示意图讨论一下

另一方面，我的同学和我对region的理解出现分歧，我认为在周期性边界条件的region里面，原子的拓扑结构应该严格被region包含，特别在边界处原子拓扑结构要能够完好的吻合，

回复的时候不会贴图，所以就重新编辑了帖子

版主你好：
我觉得体系不小了，我同学的例子里面（见帖子中图）有128原子，我做的石墨烯也有400原子，我想这个体系大小应该够了。
我们都是把坐标写到data文件的，没有用lattice，dump输出的坐标用绘图软件打开看到坐标是没有搞错的。
下面那段英文我确实看得一头雾水。region和box概念不是很明确，麻烦版主提示一下？

units = box 的意思很明显，就是实际你体系的单位，比如 埃，LJ单位下的 1等等。
The units keyword determines the meaning of the distance units used to define the region. A box value selects standard distance units as defined by the units command, e.g. Angstroms for units = real or metal. A lattice value means the distance units are in lattice spacings. The lattice command must have been previously used to define the lattice spacing.


box 和region区别是

box 指的是模拟的盒子，就是你设置的体系空间，这个空间是可以变形的,比如可以由正方体扭曲变成斜体的，box内可以分成好多region；

region是box 的一个部分，把盒子分成不同的region，目的是为了对特殊区域操作上的方便

This command defines a geometric region of space. Various other commands use regions. For example, the region can be filled with atoms via the create_atoms command. Or the atoms in the region can be identified as a group via the group command, or deleted via the delete_atoms command.

区域可以很大的，甚至超出模拟体系，但是这个设定的区域是死的。LAMMPS命令只对满足在region且是box中的原子进行特殊操作，其他region在操作瞬间不变。

-13 13 xlo xhi
-13 13 ylo yhi
-13 13 zlo zhi

是个正方形的region，这个和你的周期性有什么关系。你是想region中的原子最好也满足周期性么？如果不对region进行操作，你设置region是没有用的。

不过我觉得你是用region的概念来分析问题，而不是做模拟是么？ 那我就不好说什么了。最好到综合讨论去讨论这个问题，不能把分析和模拟混在一起讨论，这样容易误解

最近本人对graphene有了兴趣，想用LAMMMPS试试看
对于楼主的问题：　region相对于三个轴是四四方方的，但是这个拓扑结构相对于三个轴却是斜着的
个人认为与region, box都没有关系。你在建模的时候在MS里，可以用cleave surface的方法产生一个立方体系的　graphene  rather than　斜着的，再用a vacuum slab产生PERIOD　
你的问题也就解决了

在前面的讨论中，我混淆了box和region这两个概念。
data文件中
  -13 13 xlo xhi
  -13 13 ylo yhi
  -13 13 zlo zhi
是box大小的参数。我对周期性的理解是一小块区域内的一定排列的各个原子按照一定的规则（基矢）平移能得到一个更大的相同排列方式的区域。xlo,xhi,ylo,yhi,qlo,zhi加上xy,xz,yz就可以推出三个平移基矢来。
我的意思是既然小区域内原子的拓扑结构是倾斜的，那么这三个平移基矢也应该是沿着这个倾斜来构建，这样一来box也就应该是倾斜的，而非正方的。
和这个帖子一起我发的另外一个帖子里面谈到了，我的问题是应该结构不够理想，所以想查原因的时候就对一些暑假看手册后不是很清楚的细节感到怀疑。有些问题呢，自己搞的话容易陷入惯性思维，所以在贵版发帖来听听各位的意见。

谢谢。你的想法很好。
我在接触lammps的时候也听到很多师兄谈到用MS建胞，目前我的方法是建一个单胞（可以按照固体物理的单胞，也可以根据需要建立正方的“单胞”，甚至超胞），然后用用过的软件的附加功能在三基矢方向平移得到一个较大的体系。lammps软件包里面有没有MS？还是要自己去下载安装，MS好用吗？如果比较好，我也可以尝试一下。
另外我主要是做纳米碳管的（一般取六角单胞），如果建胞时也强行建成正方的，那么碳管就难免“破相”

[ 本帖最后由 tanxjezh 于 2008-9-9 19:55 编辑 ]

不知道你的石墨烯具体结构是什么，对于六方的周期性结构，可先求出其正交的超单胞，确定这个超单胞的点阵特征参数，包括各边长和超单胞内各点阵的约化坐标（以超单胞边长为单位），这样就可以用lammps自带的晶格构造命令lattice custom来建模，如下所示（手册上的一个例子）：
lattice custom 3.52 a1 1.0 0.0 0.0 a2 0.5 1.0 0.0 a3 0.0 0.0 0.5 &
                    basis 0.0 0.0 0.0 basis 0.5 0.5 0.5
其中，a1,a2,a3是超单胞的基矢（该例中以3.52Angstrom为单位，可根据具体情况调整），basis是该超单胞内所含的各点阵约化坐标。
这样设好点阵参数后再create box时，构建一block型region并采用unit lattice可以很方便的得出周期性较好的模型。

[ 本帖最后由 lwan 于 2008-9-11 14:30 编辑 ]

引用:

原帖由 tanxjezh 于 2008-9-9 19:51 发表
谢谢。你的想法很好。
我在接触lammps的时候也听到很多师兄谈到用MS建胞，目前我的方法是建一个单胞（可以按照固体物理的单胞，也可以根据需要建立正方的“单胞”，甚至超胞），然后用用过的软件的附加功能在三基矢 ...

纳米碳管有现成的建模软件，记得本版以前有讨论过nanotube modelling的问题。