lammps

Simulaciones de Dinámica Molecular — LAMMPS

Sistemas simulados

• Carbono: Grafeno, nanotubos, estructuras de carbono usando potenciales REBO y AIREBO
• Materiales 2D: hBN (nitruro de boro hexagonal) y heteroestructuras
• Propiedades mecánicas: Constantes elásticas, melting, deformación

Estructura

lammps/
├── inputs/          # Archivos .in de configuración de simulación
│   ├── in.bulk      # Simulación bulk con deformación
│   ├── in.elastic   # Cálculo de constantes elásticas
│   └── in.melting   # Simulación de melting
├── potentials/      # Potenciales interatómicos
│   ├── CH.airebo    # AIREBO para C-H
│   ├── CH.airebo-m  # AIREBO modificado
│   ├── BNC.tersoff  # Tersoff para B-N-C
│   ├── ffield.reax  # ReaxFF
│   └── ffield.comb3 # COMB3
├── data/            # Estructuras iniciales
│   ├── marks-gen.dat      # Estructura inicial generada
│   ├── elastic-gen.dat    # Para cálculo elástico
│   └── melting-gen.dat    # Para simulación de melting
└── analysis/        # Scripts de post-procesado
    ├── coordination.py    # Análisis de coordinación con OVITO
    ├── big.sh             # Script de análisis
    └── scriptgen.sh       # Generador de scripts

Potenciales utilizados

Archivo	Tipo	Sistema	Referencia
CH.airebo	AIREBO	C-H	Stuart et al., JCP 112, 6472 (2000)
BNC.tersoff	Tersoff	B-N-C	Tersoff, PRB 39, 5566 (1989)
ffield.reax	ReaxFF	Reactivo	van Duin et al., JPCA 105, 9396 (2001)
ffield.comb3	COMB3	Óxidos, metales	Liang et al., Comp. Mat. Sci. 79, 428 (2013)
cedip	CEDIP	Carbono	Referencia interna

Cómo ejecutar

# Serial
lammps -in inputs/in.bulk

# Paralelo (MPI)
mpirun -np 8 lammps -in inputs/in.bulk

# En clúster (SLURM)
sbatch hpc/lammps_job.sh

Post-procesado

# Análisis de trayectoria con OVITO (Python API)
cd lammps/analysis
python coordination.py

# El script lee coordination.dump y genera coordination.txt
# con números de coordinación vs timestep

Versión de LAMMPS requerida

LAMMPS ≥ 2020 (compatible con pair_style rebo, pair_style cedip, fix npt)

Comandos específicos usados

• pair_style rebo / airebo / cedip / tersoff
• fix nvt / fix npt para termostatización
• change_box para deformación controlada
• compute msd para desplazamiento cuadrático medio