LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)由美国Sandia国家实验室开发,以GPL license发布,即开放源代码且可以免费获取使用。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。且LAMMPS有良好的并行扩展性。
其主要特点:
模拟领域广泛:LAMMPS能够模拟液态、固态或气态的粒子系综,涵盖了从几个粒子到数十亿个粒子的2D或3D系统。这些系统可以包括原子、聚合物、生物分子、固态材料(如金属、陶瓷、氧化物)等。
多种势函数支持:LAMMPS支持多种势函数,使得其能够模拟不同的原子间相互作用,包括短程和远程相互作用。
良好的并行扩展性:LAMMPS是为并行计算设计的,采用了空间分解技术和MPI并行化,可以将模拟域划分为计算成本相等的子域,分配给多个处理器进行并行计算。这使得LAMMPS在处理大规模系统时具有很高的效率。
易于修改和扩展:LAMMPS的代码是开源的,并且具有良好的可拓展性。用户可以根据自己的需求修改源代码,添加新的力场、原子类型、边界条件或诊断功能等。
广泛的应用领域:LAMMPS的应用领域十分广泛,包括但不限于以下几个方面:研究金属材料的力学性能,如塑性变形和断裂行为。研究高分子材料的分子构象和分子运动,从而理解其结构和性能。模拟一系列物理化学过程,如膜分离、电化学反应、催化反应等。
高效计算:LAMMPS通过采用相邻清单来跟踪邻近的粒子,这些清单是根据粒子间的短程互斥力的大小进行优化过的,目的是防止局部粒子密度过高。这种设计使得LAMMPS在模拟过程中具有很高的计算效率。