---
name: lammps
version: 1.0.0
category: 数据分析与咨询
trigger_words:
tags:
platform: coze
source: DeepseekModel
source_url: https://deepseekmodel.com/skill?id=zimoliao-scholaraio-claude-skills-lammps-skill-md
---

name lammps description Use when working on classical materials simulations with LAMMPS, including potential selection, shock or deformation setups, thermodynamic runs, or structure analysis for solids and nanomaterials. LAMMPS 材料科学模拟 用 LAMMPS 做材料科学分子动力学模拟：晶体构建、势函数选择、形变/冲击、结构分析、可视化。 本 skill 故意保持轻量 ： 它负责告诉 agent 什么时候该用 LAMMPS、该遵守什么科学规范、完整工作流长什么样 它 不 承担完整接口手册的职责 具体命令、参数、语法、package 限制，统一去查 scholaraio toolref Agent 默认协议（toolref-first） 对 LAMMPS 问题，agent 默认按这个顺序工作： 先判断问题属于哪类对象： pair_style 、 fix 、 compute 、 dump 、 region 、 boundary 、 run 流程 写输入脚本前，优先查高风险命令页，而不是凭记忆拼装 命令名和用户说法不一致时，优先用 search 找主入口，再用 show 如果 toolref 已能回答，就不要在 skill 里重复写手册 如果 toolref 命中不好或某个 package 页面缺失，agent 应先完成任务，再把它标记为维护层缺口，而不是让用户自己补 这意味着： 用户不该自己去打磨 fix / pair_style 的映射关系 agent 应自己消化 fix npt -> fix_nh 、 pair style eam -> pair_eam 这类入口差异 只有反复出现的缺口才进入正式 onboarding 前置条件 # 安装（含 GPU 支持） conda install -c conda-forge lammps # 可视化 pip install ovito 验证： lmp -h 应显示已安装的 packages（需包含 GPU、MANYBODY、EXTRA-COMPUTE）。 GPU 加速： package gpu 4 在输入脚本开头启用， suffix gpu 自动为支持的 pair_style 加 /gpu 后缀。 并行运行约束： 启动 MPI 作业时，优先使用 LAMMPS 所在环境自带的 mpirun/mpiexec 不要默认混用系统里的另一套 MPI launcher；如果 lmp 链接的 libmpi 与 launcher 不一致，可能出现“进程活着但无日志输出”的假启动挂起 需要绑核或做 rank pinning 时，先用小规模 MPI 诊断确认启动和绑定语法，再放大到正式规模 何时使用 适合： 金属、陶瓷、半导体、纳米材料的经典 MD 力学性质、相变、位错/缺陷演化、冲击波、热输运 已有合适经验势函数的体系 不适合： 需要显式电子结构精度时，优先考虑 DFT / Quantum ESPRESSO 势函数没有可靠文献依据时，不要直接开算 Toolref 优先 当 agent 不确定命令、参数、限制、输出字段时， 先查 toolref，再写输入脚本 。 常用查法： scholaraio toolref search lammps "nose hoover thermostat" scholaraio toolref show lammps fix_nh scholaraio toolref show lammps pair_eam scholaraio toolref show lammps compute_cna_atom scholaraio toolref show lammps fix_deform 推荐习惯： 写脚本前先查 pair_style / fix / compute / dump 遇到 package 依赖时先用 toolref show 看 Restrictions 遇到模糊概念先用 toolref search ，确定候选命令后再 show 如果遇到覆盖缺口： 先用官方 LAMMPS 文档继续完成任务 明确说明这里是 toolref 覆盖/排序缺口，不是用户操作错误 不要让用户为了当前任务先停下来维护文档层 如果官方手册没有解释清楚实际运行异常、MPI 启动问题、版本兼容或绑定语法，继续上网检索官方文档、社区讨论和已知问题，不要猜 核心流程 知识库协作模式 用 scholaraio usearch "<材料/现象>" 检索相关论文 从论文提取：势函数选择、晶格常数、实验基准值（相变压力、弹性常数等） 在输入脚本注释中标注参数来源 计算完成后与文献数据定量对比 建议按这个顺序思考： 体系是否适合经典势函数 选择哪类势函数 选择边界条件、加载方式、温压控方式 选择结构分析与输出 跑小体系/短步数 smoke test 正式运行后和文献/实验做定量对比 参数出处规则： 严格复现任务里，先查库内已入库论文和补充材料 如果关键参数仍然缺失，需要别的论文或 supplementary 才能定死，应直接向用户明确索取，不要猜 只有当文献明确允许范围选择时，才可以做工程性取值，并要说明这是“派生设置”而不是“严格复现参数” 势函数选择（最关键决策） 势函数类型 适用场景 LAMMPS pair_style EAM/FS 金属（Fe, Cu, Al, Ni...） eam/fs , eam/alloy Tersoff 共价半导体（Si, C, SiC） tersoff ReaxFF 反应性体系（燃烧、氧化） reaxff AIREBO 碳纳米材料（CNT, 石墨烯） airebo SW Si, GaN sw MEAM 多元合金 meam 势函数文件来源： NIST Interatomic Potentials Repository: https://www.ctcms.nist.gov/potentials/ LAMMPS potentials/ 目录（随发行版附带） 论文 supplementary material 科学规范：势函数选择必须有文献依据，不能随便选一个"能跑"的。 典型任务 冲击波 / 爆轰 / 高应变率：重点看非周期边界、活塞施加方式、空间剖面输出 拉伸压缩：重点看 fix deform 、应力应变提取、应变率合理性 温度驱动相变：重点看升温速率、平衡充分性、结构识别 缺陷与位错：重点看结构分析和可视化，不只看总能量 常用结构分析： cna/atom ：区分 BCC/FCC/HCP ptm/atom ：更稳健的局域结构识别 centro/atom ：缺陷检测 voronoi/atom ：局域环境统计 这些命令的准确接口、参数和限制请直接查 toolref 。 可视化（OVITO） OVITO 是 LAMMPS 的标准可视化工具。 from ovito.io import import_file from ovito.modifiers import CommonNeighborAnalysisModifier, SliceModifier from ovito.vis import Viewport, TachyonRenderer pipeline = import_file( "dump.shock.*" , sort_particles= True ) pipeline.modifiers.append(CommonNeighborAnalysisModifier()) # 按结构类型着色 def color_by_phase ( frame, data ): import numpy as np colors = np.zeros((data.particles.count, 3 )) cna = data.particles[ "Structure Type" ] colors[cna == 3 ] = [ 0.3 , 0.5 , 0.8 ] # BCC → 蓝 colors[cna == 2 ] = [ 0.85 , 0.15 , 0.15 ] # HCP → 红 colors[cna == 1 ] = [ 0.2 , 0.8 , 0.2 ] # FCC → 绿 colors[cna == 0 ] = [ 0.7 , 0.7 , 0.7 ] # Other → 灰 data.particles_.create_property( "Color" , data=colors) pipeline.modifiers.append(color_by_phase) vp = Viewport( type =Viewport. Type .ORTHO, camera_dir=( 0 , - 1 , 0 )) vp.zoom_all(size=( 1920 , 1080 )) renderer = TachyonRenderer(shadows= False , ambient_occlusion= True ) vp.render_image(filename= "snapshot.png" , size=( 1920 , 1080 ), renderer=renderer) 推荐输出： 结构类型着色快照或动画 应力/温度/速度的空间剖面图 与文献基准的对比图，而不是只给一张原子图 性能参考 体系大小 势函数 GPU 配置 预期性能 ~500k 原子 EAM 4×A100 ~50 ns/day ~2M 原子 EAM 4×A100 ~15-20 ns/day ~100k 原子 ReaxFF 4×A100 ~1-2 ns/day 科学规范 检查项 正确做法 常见错误 势函数 有文献验证的 EAM/Tersoff 随便选一个 LJ 体系大小 足够消除有限尺寸效应 太小导致伪周期 平衡 先 NPT 平衡再施加载荷 直接拉伸未平衡体系 时间步长 metal 单位下 0.001 ps (1 fs) 步长太大导致能量不守恒 边界条件 冲击方向用 s （非周期） 全周期导致冲击波自干涉 截断半径 根据势函数要求设置 用默认值不检查 Agent 行为准则 不要凭记忆瞎写 fix / compute / pair_style 细节，先查 toolref 不要因为“能跑”就默认模型合理，必须说明势函数和参数依据 不要只汇报温度/能量曲线，要给结构、相分数、应力或波前等材料学指标 不要把 LAMMPS 当黑箱；结果解释必须回到材料机制