lammps 教程：添加真空层、更改方框大小、change_box 三个使用细节

大家好，我是小马老师。

本文继续介绍lammps基本操作命令。

在lammps模拟中，所有的原子处在一个封闭的空间内，这个空间称为盒子（box）。

创建box有两种方法，一是在lammps中使用create_box命令创建，另外一种是读取data文件，此时，会默认创建一个box。

有些时候，在box已经建好的情况下，可能会需要改变box的尺寸。

如在摩擦模拟中，工件模型已经单独建模并弛豫完成，需要在工件的上方添加一个刀具。

在沉积模拟中，需要在工件上方增加一个真空层。

这些情况，可以使用change_box命令动态的改变box的尺寸。

change_box改变box尺寸有三种方式：绝对尺寸、增量尺寸、比例尺寸，下面详细介绍这三种方式。

（1）绝对尺寸

change_box可一步到位，直接设定box在xyz各方向上的新尺寸。

命令格式为：

change_box all x|y|z final lo hi

例如，将x方向box尺寸改为(0,100)：

change_box all x final 0 100 units box

（2）增量尺寸

有些时候，我们只想改变box某一侧的尺寸，这时候可设置在某个方向上增大（或减小）一定的尺寸。

命令格式为：

change_box all x|y|z delta dlo dhi

delta表示增量，dlo表示在该轴负方向的尺寸增量，dhi表示该轴正方向尺寸增量。

例如，在z轴正方向增加50埃米：

change_box all z delta 0 50 units box

（3）比例尺寸

box的尺寸也可以按照一定的比例进行缩放。

change_box all x|y|z scale factor [volume]

scale为缩放关键字，factor为缩放比例，volume表示体积是否变化。

下句命令表示：x方向扩大为原尺寸的1.1倍，z方向尺寸相应的缩小以保证体积不变

change_box all x scale 1.1 z volume

x方向扩大为1.1倍，y和z方向相应的缩小，保证体积不变:

change_box all x scale 1.1 y volume z volume

x和y方向均多大为1.1倍，z方向缩小，保证体积不变

change_box all x scale 1.1 z volume y scale 1.1 z volume

下面是change_box的一个案例in文件，初始模型尺寸为30*10*10（晶格单位），在z方向增加真空层，box尺寸扩大为：30*10*20。

units   metal
boundary p p p
atom_style atomic
lattice fcc 3.61
region  box block 0 30 0 10 0 10
create_box 1 box
create_atoms 1 box
mass    1 64
write_data cu1.data
change_box all z delta 0 5
write_data cu2.data

增加真空层后的效果为：

change_box是一个比较实用的命令，除了能够改变box的尺寸，也可以改变box的周期性，具体可查官网手册说明。

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