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标题: 求助lammps模拟BN纳米管中CH4和N2的吸附问题 [打印本页]

作者
Author: tahaomei 时间: 2025-2-3 22:52
标题: 求助lammps模拟BN纳米管中CH4和N2的吸附问题
我要模拟BN纳米管中CH4和N2的吸附，CH4是单点LJ模型，N2是TraPPE力场，即2LJ+3charge模型。CH4是单点LJ模型（1种原子类型），N2是2LJ+3电荷模型（2种原子类型）

我有个swnt.data文件，就是BN纳米管的结构，里面只有BN两种原子类型，部分内容如下：

# LAMMPS data file converted from XYZ

      936 atoms

5 atom types

0.0       20.73053 xlo xhi
0.0       20.73053 ylo yhi
0.0       50.00000 zlo zhi

Masses

1 10.81
2 14.01
3 16.04  # CH4（单点LJ模型）
4 14.01  # N2中的N原子
5 1.0e-10 # N2中的虚拟点（质量为0）

Atoms

   1 1 1 0.4000    16.58441       8.29221       1.20490
   2 2 1  -0.4000    16.45831       9.73271       1.20490
   3 1 1 0.4000    16.30191    10.43841       2.45730
   4 2 1  -0.4000    15.80731    11.79721       2.45730
   5 1 1 0.4000    15.47351    12.43831       1.20490
   6 2 1  -0.4000    14.64401    13.62281       1.20490
   7 1 1 0.4000    14.15571    14.15571       2.45730

lammps的输入文件如下：

# --------------------- 初始化 ---------------------
units real
atom_style full  # 使用 full，支持电荷和分子ID
dimension 3
boundary s s p  # x, y 方向非周期，z 方向周期

# --------------------- 读取BN纳米管 ---------------------
read_data swnt.data  # 直接读取BN纳米管数据

# --------------------- 定义区域 ---------------------
region nanotube cylinder z 10.365 10.365 8.29221 0 50 units box  # 以盒子中心为基准
region CH4_ads_region cylinder z 10.365 10.365 8.29221 0 50 units box
region N2_ads_region cylinder z 10.365 10.365 8.29221 0 50 units box

# --------------------- 力场参数 ---------------------
pair_style lj/cut/coul/cut 12.0  # 12 Å 截断半径
pair_modify mix arithmetic

# BN 之间不设置相互作用
# 吸附质与BN相互作用
pair_coeff 1 3 83.96 3.591  # B-CH4
pair_coeff 2 3 104.18 3.548 # N-CH4
pair_coeff 1 4 41.48 3.382  # B-N2
pair_coeff 2 4 51.21 3.338  # N-N2
pair_coeff 1 5 0.0 0.0    # B-虚拟点
pair_coeff 2 5 0.0 0.0    # N-虚拟点

# 吸附质之间相互作用
pair_coeff 3 3 148.0 3.73 # CH4-CH4
pair_coeff 4 4 36.0 3.31 # N-N (TraPPE)
pair_coeff 5 5 0.0 0.0    # 虚拟点无相互作用

# --------------------- BN 纳米管带电荷 ---------------------
set type 1 charge 0.4  # B 原子
set type 2 charge -0.4 # N 原子

# --------------------- 定义分子模板 ---------------------
molecule CH4_mol CH4_molecule.txt
molecule N2_mol N2_molecule.txt

# --------------------- GCMC 吸附模拟 ---------------------
fix gcmc_CH4 all gcmc 1000 10000 10000 3 29494 298.0 0.1 region CH4_ads_region fugacity 10.0 mol CH4_mol
fix gcmc_N2 all gcmc 1000 10000 10000 4 54321 298.0 0.1 region N2_ads_region fugacity 10.0 mol N2_mol

# --------------------- 运行控制 ---------------------
thermo 1000
thermo_style custom step temp press pe ke etotal density vol
dump mydump all atom 1000 dump.lammpstrj
run 500000

CH4_molecule.txt文件内容如下：

# CH4 molecule (single-point LJ model)

1 atoms

Atoms

1 3 0.0 0.0 0.0 0.0

N2_molecule.txt文件内容如下：

# TraPPE N2 molecule definition (修正版本)
3 atoms  # 现在包括 2 个 N 原子 + 1 个虚拟点
1 bond
3 charges

Atoms
1 4 -0.482  0.0  0.0 -0.55  # 第一个 N 原子，带部分电荷
2 4 -0.482  0.0  0.0  0.55  # 第二个 N 原子，带部分电荷
3 5  0.964  0.0  0.0  0.0 # 新增：虚拟点，带 +0.964 e 电荷

Bonds
1 1 2  # N-N 键连接

运行lammps，出错如下，怎么解决？

LAMMPS (29 Aug 2024 - Update 1)
Reading data file ...
  orthogonal box = (0 0 0) to (20.73053 20.73053 50)
  1 by 1 by 1 MPI processor grid
  reading atoms ...
  936 atoms
Finding 1-2 1-3 1-4 neighbors ...
  special bond factors lj: 0       0       0
  special bond factors coul:  0       0       0
   0 = max # of 1-2 neighbors
   0 = max # of 1-3 neighbors
   0 = max # of 1-4 neighbors
   1 = max # of special neighbors
  special bonds CPU = 0.000 seconds
  read_data CPU = 0.004 seconds
Setting atom values ...
  936 settings made for charge
Setting atom values ...
  0 settings made for charge
ERROR on proc 0: Unknown section 'Atoms' in molecule file
(src/molecule.cpp:664)
Last command: molecule CH4_mol CH4_molecule.txt

作者
Author: PLwang 时间: 2025-2-4 12:02
ERROR on proc 0: Unknown section 'Atoms' in molecule file。Last command: molecule CH4_mol CH4_molecule.txt
自己看报错，检查一下你的文件是不是Atoms写错了。
其他的提醒： 1. 不要遇到问题直接问，先自己思考，不然会浪费自己和其他人时间，也会让别人不愿意回答你的问题；2. 如果你已经思考了，请写出自己尝试过的解决方案，以及是否可行。

作者
Author: thor 时间: 2025-2-4 15:50
分子模板是这样写的？我没见过Atoms这个，你可以看看我写的
# CH4

1 atoms

Coords

1 0.00000 0.00000 0.00000

Types

1 1 # CH4

作者
Author: tahaomei 时间: 2025-2-4 21:16
现在我解决了上面的问题，但是又有下面的问题，粒子怎么会跑到盒子外面呢/‘Per MPI rank memory allocation (min/avg/max) = 6.418 | 6.418 | 6.418 Mbytes
Step Temp Press PotEng KinEng TotEng Density Volume
0 0 1103512 664228.39 0 664228.39 1.2212579 13757.618
ERROR on proc 0: Fix gcmc put atom outside box (src/MC/fix_gcmc.cpp:1145)
Last command: run 500000

我给出了我的配置文件，在附件中，麻烦帮我看下。谢谢。

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