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Viewing changes to doc/pair_coul.txt

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Anton Gladky
  • Date: 2015-04-29 23:44:49 UTC
  • mfrom: (5.1.3 experimental)
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20150429234449-mbhy9utku6hp6oq8
Tags: 0~20150313.gitfa668e1-1
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doc/pair_coul.txt
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:line
8
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pair_style coul/cut command :h3
 
10
pair_style coul/cut/gpu command :h3
 
11
pair_style coul/cut/kk command :h3
10
12
pair_style coul/cut/omp command :h3
11
13
pair_style coul/debye command :h3
 
14
pair_style coul/debye/gpu command :h3
12
15
pair_style coul/debye/omp command :h3
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pair_style coul/dsf command :h3
14
17
pair_style coul/dsf/gpu command :h3
 
18
pair_style coul/dsf/kk command :h3
15
19
pair_style coul/dsf/omp command :h3
16
20
pair_style coul/long command :h3
17
21
pair_style coul/long/omp command :h3
18
22
pair_style coul/long/gpu command :h3
19
23
pair_style coul/msm command :h3
20
24
pair_style coul/msm/omp command :h3
 
25
pair_style coul/streitz command :h3
21
26
pair_style coul/wolf command :h3
 
27
pair_style coul/wolf/kk command :h3
22
28
pair_style coul/wolf/omp command :h3
23
29
pair_style tip4p/cut command :h3
24
30
pair_style tip4p/long command :h3
33
39
pair_style coul/long cutoff
34
40
pair_style coul/long/gpu cutoff 
35
41
pair_style coul/wolf alpha cutoff
 
42
pair_style coul/streitz cutoff keyword alpha
36
43
pair_style tip4p/cut otype htype btype atype qdist cutoff
37
44
pair_style tip4p/long otype htype btype atype qdist cutoff :pre
38
45
 
62
69
pair_style coul/wolf 0.2 9.0
63
70
pair_coeff * * :pre
64
71
 
 
72
pair_style coul/streitz 12.0 ewald
 
73
pair_style coul/streitz 12.0 wolf 0.30
 
74
pair_coeff * * AlO.streitz Al O :pre
 
75
 
65
76
pair_style tip4p/cut 1 2 7 8 0.15 12.0
66
77
pair_coeff * * :pre
67
78
 
80
91
by the "dielectric"_dielectric.html command.  The cutoff Rc truncates
81
92
the interaction distance.
82
93
 
 
94
:line
 
95
 
83
96
Style {coul/debye} adds an additional exp() damping factor to the
84
97
Coulombic term, given by
85
98
 
88
101
where kappa is the Debye length.  This potential is another way to
89
102
mimic the screening effect of a polar solvent.
90
103
 
 
104
:line
 
105
 
91
106
Style {coul/dsf} computes Coulombic interactions via the damped 
92
107
shifted force model described in "Fennell"_#Fennell, given by:
93
108
 
99
114
(the Wolf potential is not differentiable at the cutoff) and smooth
100
115
decay to zero.
101
116
 
 
117
:line
 
118
 
102
119
Style {coul/wolf} computes Coulombic interactions via the Wolf
103
120
summation method, described in "Wolf"_#Wolf, given by:
104
121
 
117
134
Ewald sum.  So it is a means of getting effective long-range
118
135
interactions with a short-range potential.
119
136
 
 
137
:line
 
138
 
 
139
Style {coul/streitz} is the Coulomb pair interaction defined as part
 
140
of the Streitz-Mintmire potential, as described in "this
 
141
paper"_#Streitz, in which charge distribution about an atom is modeled
 
142
as a Slater 1{s} orbital.  More details can be found in the referenced
 
143
paper.  To fully reproduce the published Streitz-Mintmire potential,
 
144
which is a variable charge potential, style {coul/streitz} must be
 
145
used with "pair_style eam/alloy"_pair_eam.html (or some other
 
146
short-range potential that has been parameterized appropriately) via
 
147
the "pair_style hybrid/overlay"_pair_hybrid.html command.  Likewise,
 
148
charge equilibration must be performed via the "fix
 
149
qeq/slater"_fix_qeq.html command. For example:
 
150
 
 
151
pair_style hybrid/overlay coul/streitz 12.0 wolf 0.31 eam/alloy
 
152
pair_coeff * * coul/streitz AlO.streitz Al O
 
153
pair_coeff * * eam/alloy AlO.eam.alloy Al O
 
154
fix 1 all qeq/slater 1 12.0 1.0e-6 100 coul/streitz :pre
 
155
 
 
156
The keyword {wolf} in the coul/streitz command denotes computing
 
157
Coulombic interactions via Wolf summation.  An additional damping
 
158
parameter is required for the Wolf summation, as described for the
 
159
coul/wolf potential above.  Alternatively, Coulombic interactions can
 
160
be computed via an Ewald summation.  For example:
 
161
 
 
162
pair_style hybrid/overlay coul/streitz 12.0 ewald eam/alloy
 
163
kspace_style ewald 1e-6 :pre
 
164
 
 
165
Keyword {ewald} does not need a damping parameter, but a
 
166
"kspace_style"_kspace_style.html must be defined, which can be style
 
167
{ewald} or {pppm}.  The Ewald method was used in Streitz and
 
168
Mintmire's original paper, but a Wolf summation offers a speed-up in
 
169
some cases.
 
170
 
 
171
For the fix qeq/slater command, the {qfile} can be a filename that
 
172
contains QEq parameters as discussed on the "fix qeq"_fix_qeq.html
 
173
command doc page.  Alternatively {qfile} can be replaced by
 
174
"coul/streitz", in which case the fix will extract QEq parameters from
 
175
the coul/streitz pair style itself.
 
176
 
 
177
See the examples/strietz directory for an example input script that
 
178
uses the Streitz-Mintmire potential.  The potentials directory has the
 
179
AlO.eam.alloy and AlO.streitz potential files used by the example.
 
180
 
 
181
Note that the Streiz-Mintmire potential is generally used for oxides,
 
182
but there is no conceptual problem with extending it to nitrides and
 
183
carbides (such as SiC, TiN).  Pair coul/strietz used by itself or with
 
184
any other pair style such as EAM, MEAM, Tersoff, or LJ in
 
185
hybrid/overlay mode.  To do this, you would need to provide a
 
186
Streitz-Mintmire parameterizaion for the material being modeled.
 
187
 
 
188
:line
 
189
 
120
190
Styles {coul/long} and {coul/msm} compute the same Coulombic
121
191
interactions as style {coul/cut} except that an additional damping
122
192
factor is applied so it can be used in conjunction with the
152
222
to slightly larger cost for the long-range calculation, so you can
153
223
test the trade-off for your model.
154
224
 
155
 
These potentials are designed to be combined with other pair
 
225
:line
 
226
 
 
227
Note that these potentials are designed to be combined with other pair
156
228
potentials via the "pair_style hybrid/overlay"_pair_hybrid.html
157
229
command.  This is because they have no repulsive core.  Hence if they
158
230
are used by themselves, there will be no repulsion to keep two
159
 
oppositely charged particles from overlapping each other.
 
231
oppositely charged particles from moving arbitrarily close to each
 
232
other.
160
233
 
161
234
The following coefficients must be defined for each pair of atoms
162
235
types via the "pair_coeff"_pair_coeff.html command as in the examples
177
250
 
178
251
:line
179
252
 
180
 
Styles with a {cuda}, {gpu}, {omp}, or {opt} suffix are functionally
181
 
the same as the corresponding style without the suffix.  They have
182
 
been optimized to run faster, depending on your available hardware, as
183
 
discussed in "Section_accelerate"_Section_accelerate.html of the
184
 
manual.  The accelerated styles take the same arguments and should
185
 
produce the same results, except for round-off and precision issues.
 
253
Styles with a {cuda}, {gpu}, {intel}, {kk}, {omp}, or {opt} suffix are
 
254
functionally the same as the corresponding style without the suffix.
 
255
They have been optimized to run faster, depending on your available
 
256
hardware, as discussed in "Section_accelerate"_Section_accelerate.html
 
257
of the manual.  The accelerated styles take the same arguments and
 
258
should produce the same results, except for round-off and precision
 
259
issues.
186
260
 
187
 
These accelerated styles are part of the USER-CUDA, GPU, USER-OMP and OPT
188
 
packages, respectively.  They are only enabled if LAMMPS was built with
189
 
those packages.  See the "Making LAMMPS"_Section_start.html#start_3
190
 
section for more info.
 
261
These accelerated styles are part of the USER-CUDA, GPU, USER-INTEL,
 
262
KOKKOS, USER-OMP and OPT packages, respectively.  They are only
 
263
enabled if LAMMPS was built with those packages.  See the "Making
 
264
LAMMPS"_Section_start.html#start_3 section for more info.
191
265
 
192
266
You can specify the accelerated styles explicitly in your input script
193
267
by including their suffix, or you can use the "-suffix command-line
251
325
:link(Fennell)
252
326
[(Fennell)] C. J. Fennell, J. D. Gezelter, J Chem Phys, 124, 
253
327
234104 (2006).
 
328
 
 
329
:link(Streitz)
 
330
[(Streitz)] F. H. Streitz, J. W. Mintmire, Phys Rev B, 50, 11996-12003
 
331
(1994).