5. 快速开始

5.1. 生成 LAMMPS param.qeq 文件

在使用 ReaxFF 力场的 LAMMPS 模拟中,常需对原子电荷进行动态调整以保持体系电荷平衡。可以使用 fix qeq/reaxff 命令完成此操作,param.qeq 文本文件包含了每种元素的电荷平衡参数,该文件通常可从 ReaxFF 力场文件中提取。示例用法:

fix 1 all qeq/reaxff 1 0.0 10.0 1.0e-6 param.qeq

AutoRMA 提供从 ReaxFF 力场文件中提取电荷平衡参数并生成 LAMMPS 所需的 param.qeq 文件的功能。


步骤:

  1. 在菜单栏选择 Tools -> Extract ParamQeq File/工具 -> 提取电荷平衡参数文件,或点击工具栏中的相应按钮后打开操作面板;

  2. 选择力场文件(纯文本格式,例如 ffield.reax)并填写输出文件路径;

  3. 点击 Extract/提取 完成提取。

备注

当前仅支持纯文本格式的力场文件,不支持 PDF/Word 等富文本格式文件。

5.2. 生成 LAMMPS data 文件

在 LAMMPS 中可通过 read_data 命令读取包含原子或分子系统初始配置的 data 文件,简化建模流程。

read_data reaxff.data

AutoRMA 提供从 Material Studio (MS) 导出的 CAR/MDF 文件生成 LAMMPS data 文件的功能,支持定制化处理原子类型、备注信息等内容。


步骤:

  1. 在菜单栏选择 Tools -> Generate Data File/工具 -> 生成Data文件,或点击工具栏按钮后打开操作面板;

  2. 选择 CAR/MDF 文件并填写输出文件路径,设置相关参数后点击 Generate/生成

    生成Data文件-1
  3. 点击 Generate/生成 后会弹出原子信息确认面板(示例中存在 H、C2、C3 三类原子)。此时可进行以下操作:

    • 合并原子类型,如将 C2 和 C3 合并为 C,选中C2 C3原子后点击 Merge/合并,再点击确认即可

    • 调整原子顺序和原子id,双击原子id单元格进入编辑模式,输入新的id后按回车确认

    • 添加文本信息,如在对应的Symbol单元格中添加元素符号(例如 C、H)方便后续查看和分析

生成Data文件-2
生成Data文件-3
  1. 确认无误后点击 OK/确认 生成 data 文件,完成后的结果如下(左侧为 AutoRMA 处理后的结果,右侧为 LAMMPS-msi2lmp 原始输出)。可以看到 AutoRMA 生成的 data 文件已经按照 LAMMPS 的格式进行了重新组织,并且根据用户输入信息进行了调整,方便后续使用和分析。

    • 在信息确认面板中,勾选要包含的字段后点击 Update/更新 可实时预览文件内容的变化,帮助用户确认最终输出格式

    • 若需修改原子类型模式(例如将从 Full 切换为 ChargeAtomic),在下拉选择框中进行选择,确认后点击面板底部的 Generate/生成 重新生成新的文件内容

生成Data文件-4

图 4.2.4: Data 文件结果展示

5.3. 创建 Species-Based/基于物种 项目

LAMMPS 可通过 fix reaxff/species 导出 species(物种/分子)文件,详细信息见 分子文件简介。AutoRMA 的核心功能之一是对物种文件进行分析。


步骤:

  1. 在启动软件后,选择新建项目(或在菜单栏选择 File -> New/文件 -> 新建),弹出文件对话框,新建一个后缀名 .rma 项目文件路径并确认;

  2. 在弹出的 Choose Project Type/选择项目类型 对话框中选择 Species-Based/基于物种,点击 OK/确定

选择项目类型
  1. Create Species-Based New Project/创建基于物种的新项目 面板中填写以下信息:

    参数

    是否必填

    说明

    Species File/物种文件

    必填

    LAMMPS ReaxFF 输出的 species(*.out) 文件

    Project Path/项目路径

    必填

    项目文件路径,后缀为 .rma ,其同名文件夹将用于存储分析结果

    Atomic Symbol/原子符号

    必填

    • 参与模拟的元素符号,以空格分隔,例如 C H

    • 顺序决定分子式书写顺序(如 C H 则显示 C2H4H C 则显示 H4C2 );

    CPU Cores/CPU核数

    可选

    并行分析使用的 CPU 核心数,默认为系统总核心数减1,减1以避免耗尽资源造成设备卡顿

项目配置
  1. 点击 OK/确认 开始分析,分析完成后,左侧目录树将显示分析结果条目,点击相应条目即可在右侧查看对应的分析结果。

分析结果

5.4. 创建 Bonds-Based/基于键序 项目 (仅 AutoRMA-Full)

LAMMPS 可通过 fix reaxff/bonds 导出 bonds(键序)文件,详细信息见 键序文件简介。AutoRMA 的核心功能之一是对键序文件进行分析。


步骤: 操作面板与基于物种项目类似,以下不再展示实际操作界面。

  1. 在启动软件后,选择新建项目(或在菜单栏选择 File -> New/文件 -> 新建),弹出文件对话框,新建一个后缀名 .rma 项目文件路径并确认;

  2. 在弹出的 Choose Project Type/选择项目类型 对话框中选择 Bonds-Based/基于键序,点击 OK/确定

  3. Create Bonds-Based New Project/创建基于键序的新项目 面板中填写以下信息:

    参数

    是否必填

    说明

    Bonds File/键序文件

    必填

    LAMMPS ReaxFF 输出的 bonds(*.reaxc) 文件

    Trajs File/轨迹文件

    必填

    LAMMPS ReaxFF 输出的 trajs(*.lammpstrj) 文件

    Project Path/项目路径

    必填

    项目文件路径,后缀为 .rma ,其同名文件夹将用于存储分析结果

    Atomic Symbol/原子符号

    必填

    • 参与模拟的元素符号,以空格分隔,例如 C H

    • 必须与 LAMMPS 输入脚本中的原子类型顺序一致,分子式书写格式与该顺序相同(如 C H 则显示 C2H4H C 则显示 H4C2 );

    • 可点击 Add/增加 通过元素周期表面板选择;

    • 可点击 Details/详情 逐元素配置原子质量与键数限制等信息。

    CPU Cores/CPU核数

    可选

    并行分析使用的 CPU 核心数,默认为系统总核心数减1,减1以避免耗尽资源造成设备卡顿

  4. 点击 OK/确认 开始分析,分析完成后,左侧目录树将显示分析结果条目,点击相应条目即可在右侧查看对应的分析结果。

5.5. 打开已有项目

  1. 在菜单栏选择 File -> Open/文件 -> 打开 ,或点击文件工具栏中的 Open/打开 按钮打开文件对话框;

  2. 在弹出的文件对话框中选择以 .rma 结尾的项目文件,点击 Open/打开 按钮打开项目;

  3. 项目加载完成后,左侧目录树将显示分析结果条目,点击相应条目即可在右侧查看对应的分析结果。

打开项目
打开项目结果