【LAMMPS学习】八、基础知识(5.7)Drude感应偶极子

本文主要是介绍【LAMMPS学习】八、基础知识(5.7)Drude感应偶极子，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

8. 基础知识

此部分描述了如何使用 LAMMPS 为用户和开发人员执行各种任务。术语表页面还列出了 MD 术语，以及相应 LAMMPS 手册页的链接。 LAMMPS 源代码分发的 examples 目录中包含的示例输入脚本以及示例脚本页面上突出显示的示例输入脚本还展示了如何设置和运行各种模拟。

8.1.通用基础知识

8.2. 设置入门

8.3. 分析入门

8.4. 力场入门

8.5. 软件包入门

8.5.1.有限尺寸球形和非球形粒子

8.5.2. 粒度模型

8.5.3.体粒子

8.5.4.黏合粒子(BMP)模型

8.5.5.极化模型

8.5.6. 绝热核/壳模型

8.5.7.Drude感应偶极子

热化德鲁德模型表示由谐波弹簧连接的一对电荷（核心原子和德鲁德粒子）产生的感应偶极子。参阅 Howto 极化文档页面，了解 LAMMPS 中所有可用极化模型的讨论。

Drude 模型具有许多旨在在分子系统（Lamoureux 和 Roux）中使用的特征：

根据德鲁德粒子相对于其核心的简化坐标，在极低温度下恒温与感应偶极子相关的附加自由度。这使得轨迹接近松弛感应偶极子的轨迹。
1-2 到 1-4 邻居的一致定义。核心-德鲁德粒子对代表单个（可极化）原子，因此共价结构中的特殊筛选因子对于核心和德鲁德粒子应该是相同的。 Drude 粒子必须从各自的核心继承 1-2、1-3、1-4 特殊邻居关系。
诱导偶极子之间相互作用的稳定。由于距离短，共价键原子上的德鲁德偶极子相互作用太强，因此原子可能会捕获邻居的德鲁德粒子，或者同一分子内的诱导偶极子可能会对齐太多。为了避免这种情况，可以通过 Thole 函数（有物理依据）来实现短距离阻尼。该托尔阻尼应用于构成感应偶极子的点电荷（德鲁德粒子的电荷和核心上的相反电荷，而不是核心原子的总电荷）。

有关在 LAMMPS 中使用 Drude 诱导偶极子的详细教程位于此处。

与核壳模型一样，核和 Drude 粒子应作为标准原子出现在数据文件中。这同样适用于它们之间的弹簧，它们由标准谐波键描述。原子的性质（核心、Drude 粒子或不可极化）通过 fix drude 命令指定。特殊的邻居列表会自动重构，以考虑到核心粒子和 Drude 粒子在特殊 1-2 到 1-4 筛选方面的等效性。可能需要使用 read_data 命令的 extra/special/per/atom 关键字。如果使用修复抖动，请确保此修复组中没有 Drude 粒子。

有三种方法可以在低温下对 Drude 粒子进行恒温：对于 Langevin 恒温器使用 fix langevin/drude，或者对于 Nose-Hoover 恒温器使用 fix drude/transform/*，或者对于温度分组的 Nose 使用 fix tgnvt/drude -胡佛恒温器。第一个和第三个需要使用命令 comm_modify vel yes。第二个需要两个单独的集成修复，例如 nvt 或 npt。可以使用计算 temp/drude 来计算降低自由度的正确温度。这还需要使用命令 comm_modify vel yes。

诱导偶极子相互作用的短程阻尼可以使用 Thole 函数，通过具有库仑对类型的pair_style混合/叠加中的对类型thole来实现。如果核心和 Drude 粒子太接近，可能会导致数值问题，那么使用 COUL/long/cs 或 CORESHELL 包中的类似内容可能会很有用。

参考文献：

(Lamoureux and Roux) G. Lamoureux, B. Roux, J. Chem. Phys 119, 3025 (2003)