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  • 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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Lines of Context:
doc/pair_snap.txt
 
1
"LAMMPS WWW Site"_lws - "LAMMPS Documentation"_ld - "LAMMPS Commands"_lc :c
 
2
 
 
3
:link(lws,http://lammps.sandia.gov)
 
4
:link(ld,Manual.html)
 
5
:link(lc,Section_commands.html#comm)
 
6
 
 
7
:line
 
8
 
 
9
pair_style snap command :h3
 
10
 
 
11
[Syntax:]
 
12
 
 
13
pair_style snap :pre
 
14
 
 
15
[Examples:]
 
16
 
 
17
pair_style snap
 
18
pair_coeff * * snap InP.snapcoeff In P InP.snapparam In In P P :pre
 
19
 
 
20
[Description:]
 
21
 
 
22
Style {snap} computes interactions 
 
23
using the spectral neighbor analysis potential (SNAP)
 
24
"(Thompson)"_#Thompson2014. Like the GAP framework of Bartok et al.
 
25
"(Bartok2010)"_#Bartok2010, "(Bartok2013)"_#Bartok2013 
 
26
it uses bispectrum components
 
27
to characterize the local neighborhood of each atom
 
28
in a very general way. The mathematical definition of the
 
29
bispectrum calculation used by SNAP is identical 
 
30
to that used of "compute sna/atom"_compute_sna_atom.html. 
 
31
In SNAP, the total energy is decomposed into a sum over
 
32
atom energies. The energy of atom {i} is 
 
33
expressed as a weighted sum over bispectrum components.
 
34
 
 
35
:c,image(Eqs/pair_snap.jpg)
 
36
 
 
37
where {B_k^i} is the {k}-th bispectrum component of atom {i}, 
 
38
and {beta_k^alpha_i} is the corresponding linear coefficient 
 
39
that depends on {alpha_i}, the SNAP element of atom {i}. The
 
40
number of bispectrum components used and their definitions
 
41
depend on the values of {twojmax} and {diagonalstyle}
 
42
defined in the SNAP parameter file described below.
 
43
The bispectrum calculation is described in more detail 
 
44
in "compute sna/atom"_compute_sna_atom.html.
 
45
 
 
46
Note that unlike for other potentials, cutoffs for SNAP potentials are
 
47
not set in the pair_style or pair_coeff command; they are specified in
 
48
the SNAP potential files themselves.
 
49
 
 
50
Only a single pair_coeff command is used with the {snap} style which
 
51
specifies two SNAP files and the list SNAP element(s) to be
 
52
extracted.  
 
53
The SNAP elements are mapped to LAMMPS atom types by specifying
 
54
N additional arguments after the 2nd filename in the pair_coeff
 
55
command, where N is the number of LAMMPS atom types:
 
56
 
 
57
SNAP element file
 
58
Elem1, Elem2, ...
 
59
SNAP parameter file
 
60
N element names = mapping of SNAP elements to atom types :ul
 
61
 
 
62
As an example, if a LAMMPS indium phosphide simulation has 4 atoms 
 
63
types, with the first two being indium and the 3rd and 4th being
 
64
phophorous, the pair_coeff command would look like this:
 
65
 
 
66
pair_coeff * * snap InP.snapcoeff In P InP.snapparam In In P P :pre
 
67
 
 
68
The 1st 2 arguments must be * * so as to span all LAMMPS atom types. 
 
69
The two filenames are for the element and parameter files, respectively. 
 
70
The 'In' and 'P' arguments (between the file names) are the two elements 
 
71
which will be extracted from the element file. The 
 
72
two trailing 'In' arguments map LAMMPS atom types 1 and 2 to the 
 
73
SNAP 'In' element. The two trailing 'P' arguments map LAMMPS atom types 
 
74
3 and 4 to the SNAP 'P' element.
 
75
 
 
76
If a SNAP mapping value is 
 
77
specified as NULL, the mapping is not performed. 
 
78
This can be used when a {snap} potential is used as part of the
 
79
{hybrid} pair style.  The NULL values are placeholders for atom types
 
80
that will be used with other potentials.
 
81
 
 
82
The name of the SNAP element file usually ends in the 
 
83
".snapcoeff" extension. It may contain coefficients 
 
84
for many SNAP elements.
 
85
Only those elements listed in the pair_coeff command are extracted.
 
86
The name of the SNAP parameter file usually ends in the ".snapparam"
 
87
extension. It contains a small number 
 
88
of parameters that define the overall form of the SNAP potential. 
 
89
See the "pair_coeff"_pair_coeff.html doc page for alternate ways
 
90
to specify the path for these files. 
 
91
 
 
92
Quite commonly,
 
93
SNAP potentials are combined with one or more other LAMMPS pair styles
 
94
using the {hybrid/overlay} pair style. As an example, the SNAP 
 
95
tantalum potential provided in the LAMMPS potentials directory 
 
96
combines the {snap} and {zbl} pair styles. It is invoked 
 
97
by the following commands: 
 
98
 
 
99
        variable zblcutinner equal 4
 
100
        variable zblcutouter equal 4.8
 
101
        variable zblz equal 73
 
102
        pair_style hybrid/overlay &
 
103
        zbl $\{zblcutinner\} $\{zblcutouter\} snap
 
104
        pair_coeff * * zbl 0.0 
 
105
        pair_coeff 1 1 zbl $\{zblz\}
 
106
        pair_coeff * * snap ../potentials/Ta06A.snapcoeff Ta &
 
107
        ../potentials/Ta06A.snapparam Ta :pre
 
108
 
 
109
It is convenient to keep these commands in a separate file that can
 
110
be inserted in any LAMMPS input script using the "include"_include.html
 
111
command.
 
112
 
 
113
The top of the SNAP element file can contain any number of blank and comment 
 
114
lines (start with #), but follows a strict
 
115
format after that. The first non-blank non-comment 
 
116
line must contain two integers:
 
117
 
 
118
nelem  = Number of elements
 
119
ncoeff = Number of coefficients :ul
 
120
 
 
121
This is followed by one block for each of the {nelem} elements. 
 
122
The first line of each block contains three entries:
 
123
 
 
124
Element symbol (text string)
 
125
R = Element radius (distance units)
 
126
w = Element weight (dimensionless) :ul
 
127
 
 
128
This line is followed by {ncoeff} coefficients, one per line.
 
129
 
 
130
The SNAP parameter file can contain blank and comment lines (start
 
131
with #) anywhere. Each non-blank non-comment line must contain one
 
132
keyword/value pair. The required keywords are {rcutfac} and
 
133
{twojmax}. Optional keywords are {rfac0}, {rmin0}, {diagonalstyle},
 
134
and {switchflag}.
 
135
 
 
136
The default values for these keywords are
 
137
 
 
138
{rfac0} = 0.99363
 
139
{rmin0} = 0.0
 
140
{diagonalstyle} = 3
 
141
{switchflag} = 0 :ul
 
142
 
 
143
Detailed definitions of these keywords are given on the "compute
 
144
sna/atom"_compute_sna_atom.html doc page.
 
145
 
 
146
:line
 
147
 
 
148
[Mixing, shift, table, tail correction, restart, rRESPA info]:
 
149
 
 
150
For atom type pairs I,J and I != J, where types I and J correspond to
 
151
two different element types, mixing is performed by LAMMPS with
 
152
user-specifiable parameters as described above.  You never need to
 
153
specify a pair_coeff command with I != J arguments for this style.
 
154
 
 
155
This pair style does not support the "pair_modify"_pair_modify.html
 
156
shift, table, and tail options.
 
157
 
 
158
This pair style does not write its information to "binary restart
 
159
files"_restart.html, since it is stored in potential files.  Thus, you
 
160
need to re-specify the pair_style and pair_coeff commands in an input
 
161
script that reads a restart file.
 
162
 
 
163
This pair style can only be used via the {pair} keyword of the
 
164
"run_style respa"_run_style.html command.  It does not support the
 
165
{inner}, {middle}, {outer} keywords.
 
166
 
 
167
:line
 
168
 
 
169
[Restrictions:]
 
170
 
 
171
This style is part of the SNAP package.  It is only enabled if
 
172
LAMMPS was built with that package.  See the "Making
 
173
LAMMPS"_Section_start.html#start_3 section for more info.
 
174
 
 
175
[Related commands:]
 
176
 
 
177
"compute sna/atom"_compute_sna_atom.html,
 
178
"compute snad/atom"_compute_sna_atom.html,
 
179
"compute snav/atom"_compute_sna_atom.html
 
180
 
 
181
[Default:] none
 
182
 
 
183
:line
 
184
 
 
185
:link(Thompson2014)
 
186
[(Thompson)] Thompson, Swiler, Trott, Foiles, Tucker, under review, preprint 
 
187
available at "arXiv:1409.3880"_http://arxiv.org/abs/1409.3880
 
188
 
 
189
:link(Bartok2010)
 
190
[(Bartok2010)] Bartok, Payne, Risi, Csanyi, Phys Rev Lett, 104, 136403 (2010).
 
191
 
 
192
:link(Bartok2013)
 
193
[(Bartok2013)] Bartok, Gillan, Manby, Csanyi, Phys Rev B 87, 184115 (2013).