LAMMPS分子动力学模拟

分子动力学模拟（Molecular Dynamics）是近年来飞速发展的一种分子模拟方法，已经被广泛应用于化学化工、材料科学与工程、物理、生物医药等科学和技术领域，起到越来越重要的作用。MD模拟用来研究不能用解析方法来解决的复合体系的平衡性质和力学性质 ，用来搭建理论和实验的一个桥梁 ，在数学、生物、化学 、物理学、材料科学和计算机科学交叉学科占据重要地位。开源的分子动力学模拟软件LAMMPS具有有良好的并行扩展性，可以支持包括气态，液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系，并提供支持多种势函数，吸引越来越多的计算模拟科研人员使用。

什么是LAMMPS?
LAMMPS是一个经典的分子动力学代码，可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。也可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，粒状和粗料化体系。LAMMPS可以计算的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子。 LAMMPS可以在单个处理器的台式机和笔记本本上运行且有较高的计算效率，但是它是专门为并行计算机设计的。他可以在任何一个按装了C++编译器和MPI的平台上运算，这其中当然包括分布式和共享式并行机和Beowulf型的集群机。
LAMMPS是一可以修改和扩展的计算程序，比如，可以加上一些新的力场，原子模型，边界条件和诊断功能等。
通常意义上来讲，LAMMPS是根据不同的边界条件和初始条件对通过短程和长程力相互作用的分子，原子和宏观粒子集合对它们的牛顿运动方程进行积分。高效率计算的LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪他们邻近的粒子。这些清单是根据粒子间的短程互拆力的大小进行优化过的，目的是防止局部粒子密度过高。在并行机上，LAMMPS采用的是空间分解技术来分配模拟的区域，把整个模拟空间分成较小的三维小空间，其中每一个小空间可以分配在一个处理器上。各个处理器之间相互通信并且存储每一个小空间边界上的”ghost”原子的信息。LAMMPS(并行情况)在模拟3维矩行盒子并且具有近均一密度的体系时效率最高。

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