分子動力学シミュレータ LAMMPS を簡単に開始: Npt 温度制御により FCC Cu 融点を推定
LAMMPS は、2004 年にオープンソースで公開されて以来、米国のサンディア国立研究所によって開発された正式名称「Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator」であり、材料モデリングの分野で広く使用されています。
LAMMPS は固体材料 (金属、半導体)、生体分子、ポリマー、その他の材料のモデル化に使用でき、さまざまな材料に対してさまざまな粒子相互作用モデルを提供できます。
さらに重要なことは、LAMMPS は単一プロセッサ上で実行することも、メッセージ パッシング技術とシミュレーション ドメインの空間分解を使用して並列実行することもできます。そのコードは、新しい機能で簡単に変更または拡張できるように設計されており、多くのモデルは、CPU、GPU、および Intel Xeon Phis で高速なパフォーマンスを提供するバージョンで利用できます。
2022 年の時点で、何百人もの人々が LAMMPS に新機能を提供しており、そのコード行数は 2004 年の 50,000 行から 2022 年には 100 万行に増加しました。
この古典的な分子動力学シミュレーション ソフトウェアを誰でも簡単に体験できるように、HyperAI Super Neural 公式 Web サイトのチュートリアル セクションで「LAMMPS 入門チュートリアル: FCC Cu 融点を推定するための npt 温度制御」を開始しました。 LAMMPSのCPUバージョン。
チュートリアルのアドレス:
効果例:
このチュートリアルに従うことで、次のことができるようになります。
* NPT温度制御の動作プロセスを理解する
* ダンプおよび修正命令を使用してデータを前処理します
デモの実行
コンテナの起動
1. hyper.ai にログインし、「チュートリアル」ページで「LAMMPS 入門チュートリアル: npt 温度制御による FCC Cu 融点の推定」を選択し、「このチュートリアルをオンラインで実行する」をクリックします。
2. ページがジャンプしたら、右上隅の「クローン」をクリックしてチュートリアルを独自のコンテナにクローンします。
3.「NVIDIA RTX 4090」のコンピューティング能力を選択し、必要に応じて「従量課金制」または「毎日/毎週/毎月」を選択し、画像に「ランプ」を選択して、最後に「続行」をクリックします。
以下の招待リンクを使用してサインアップした新規ユーザーは、4 時間の RTX 4090 + 5 時間の CPU を無料で入手できます。
HyperAI ハイパーニューラルの専用招待リンク (ブラウザに直接コピーして開きます):
https://openbayes.com/console/signup?r=Ada0322_QZy7
4. モデルがリソースを割り当て、ステータスが「実行中」に変わるまで待ってから、「ワークスペースを開く」をクリックします。
ステップの実行
1. 「ワークスペース」に入ると、準備された「melt_u3.zip」圧縮パッケージが表示されます。このパッケージには、システム定義、銅構造の読み取り、銅のイオン電位の使用などの関連コマンドが含まれています。
2. 「ターミナル」を開き、「cdmelt_u3」と入力して解凍ディレクトリに入り、「ls」コマンドを使用してファイルを表示します。
3. 「mpirun -np 2 lmp <melt.in | tee out」と入力してランプを実行します。プロセス全体には約 5 ～ 10 分かかります。
操作が完了すると、フォルダー内に「t_v.txt」などの出力ファイルが得られます。このファイルには、後で描画ツールを使用してデータを視覚化する必要があります。
データ処理
1. モデルが完成したら、「apt-get update –fix-missing」と入力してaptソースを更新します。更新後、「apt install gnuplot」と入力してgnuplot（描画ツール）をインストールし、「y」を入力して押します。確認のために入力してください。
2. 新しくインストールされた描画ツールを使用してデータを視覚化します。
実行スクリプトが記述されています。コマンド「gnuplot p.plt」を直接実行して、温度体積ステップ曲線図を取得します。ステップ ポイント、つまり融点が 1600k であることがわかります。
3. 次に、その原子軌道ファイル「md.lammpstrj」をローカル コンピュータにダウンロードします。
4. OVITO でダウンロードしたファイルを開き、再生をクリックすると、銅の溶解プロセス中の各銅原子の軌跡が表示されます。
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