lammps案例：反应力场reax/c设置方法及案例解析

大家好，我是小马老师。
在绝大多数的lammps模拟过程中，两个原子之间只要产生了键连接（bond），这个bond默认“永久”存在。
在模拟过程中，这个键是不允许断裂的，当然，也不会有新的键生成。
当键连接的两个原子距离过大，超出势函数允许的范围，就会产生“bond missing“错误，此时，模拟就会中止。
既然键不能断裂也不能重新生成，也就不能模拟体系的化学反应过程。
但反应势是一个例外，这个势允许键的断裂和生成，比如可以模拟聚合物的交联或者裂解。
本文介绍反应势reax/c的设置方法。

设置原子类型为charge

atom_style   charge

设置pair_style

pair_style   reax/c lmp_control

其中，reax/c为反应势类型说明，lmp_control为输出控制文件，如果不需要对输出进行控制，可设置为NULL，如：

pair_style   reax/c NULL

设置pair_coeff
参数设置和其它力场设置差不多，ffield.reax.cho为力场文件，后面列出原子类型即可：

pair_coeff   * * ffield.reax.cho H C O

设置电荷平衡
键的断裂与生成涉及到电荷的转移，因此，在反应势设置中，需要对电荷进行平衡。
使用的命令为：

fix 2 all qeq/reax 1 0.0 10.0 1e-6 param.qeq

如果不需要进行电荷平衡，可以在pair_style中设置：

pair_style reax/c controlfile checkqeq no

下面对lammps官方的一个案例进行注释，仅供参考。
该案例保存在examples/reax/CHO文件夹。

# REAX potential for CHO system
#设置模拟单位
units       real
#原子类型为charge
atom_style  charge
#反应势力场要求步长要小一些，一般0.1-0.5fs
timestep        0.25
#读取data文件
read_data   data.CHO
#设置力场为反应力场，lmp_control为控制文件
pair_style  reax/c lmp_control
#力场文件为ffield.reax.cho，三种原子分别为H C O
pair_coeff  * * ffield.reax.cho H C O
#邻居列表定义
neighbor    2 bin
neigh_modify    every 10 delay 0 check no
#nve系综
fix     1 all nve
#设置电荷平衡，param.qeq为电荷平衡文件
fix       2 all qeq/reax 1 0.0 10.0 1e-6 param.qeq
#berendsen控温方式，保持温度500K
fix       3 all temp/berendsen 500.0 500.0 100.0
#模拟结果保存到dump.reax.cho
dump        1 all atom 30 dump.reax.cho
#运行3000步
run     3000

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