#计算专栏#液体水模拟：怎么用lammps建立水分子模型

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水分子建模的方法有很多，比如可以用Material Studio、Packmol等辅助建模软件建立水或者冰结构模型，但是有些情况不能借助于其他软件建立水分子模型，比如使用氧气分子冲击靶材时，怎么建立氧气分子模型呢？因此本例中展示不借助其他辅助软件，只用lammps软件实现水分子模型的建立。学会此方法，不仅可以更加方便的建立模型，还能够更加熟练的掌握lammps的建模技巧。

本例中所需要的输入文件包括，水分子文件（H2O.txt）和模拟文件（in）。

in文件内容如下：

# global model settings

units           real

atom_style      full

boundary        p p p

pair_style      lj/cut/coul/long  14

pair_modify     mix arithmetic tail yes

kspace_style    ewald 0.0001

bond_style      harmonic

angle_style     harmonic

# box, start molecules on simple cubic lattice

lattice         sc 3.2

region          box block 0 10 0 10 0 10

create_box      2 box                       &

bond/types 1                &

angle/types 1               &

extra/bond/per/atom 2       &

extra/angle/per/atom 1      &

extra/special/per/atom 2

molecule        h2omol H2O.txt

create_atoms    0 box mol h2omol 456 units box

# rigid SPC/E water model

pair_coeff      1 1 0.15535 3.166

pair_coeff      * 2 0.0000 0.0000

bond_coeff      1     1000       1.0

angle_coeff     1      100       109.47

# masses

mass 1 15.9994

mass 2 1.0

# MD settings

thermo          100

thermo_style    custom step temp pe etotal press vol pxx pyy pzz enthalpy lx ly lz

group           h2o type 1 2

neighbor        2.0 bin

neigh_modify    every 1 delay 1 check yes

velocity        all create 300.0 54654

timestep        1.0

minimize        1e-6 1e-8 10000 10000

reset_timestep  0

dump            dump all custom 1000 dump.lammpstrj id type x y z

# rigid constraints with thermostat

fix             wshake h2o shake 0.0001 50 0 b 1 a 1 mol h2omol

fix             MD  h2o npt temp 300.0 300.0 100 iso 1.0 1.0 1000.0

run             10000

H2O.txt内容如下：

# H2O molecule file.

3 atoms

2 bonds

1 angles

Coords

1    1.12456   0.09298   1.27452

2    1.53683   0.75606   1.89928

3    0.49482   0.56390   0.65678

Types

1        1

2        2

3        2

Charges

1       -0.8472

2        0.4236

3        0.4236

Bonds

1   1      1      2

2   1      1      3

Angles

1   1      2      1      3

Shake Flags

1 1

2 1

3 1

Shake Atoms

1 1 2 3

2 1 2 3

3 1 2 3

Shake Bond Types

1 1 1 1

2 1 1 1

3 1 1 1

Special Bond Counts

1 2 0 0