Atomsk专题

Atomsk原子建模实操导航

从晶体、格式和属性到结构分析与多帧操作,按目标选择终端实例。

更新于 2026-10-28约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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下载本组输入、脚本、参考输出与高清图。解压后使用新的工作目录;examples保存各例输入,reference保存实际结果。

1 先准备模型,再选操作#

Atomsk 0.13.1用于生成、变换和分析原子结构,不执行电子结构或能量优化。当前构建使用GFortran 13.3、OpenMP、LAPACK/BLAS 3.12.1;这里的小模型使用单线程,配套检查/绘图使用已有ASE和NumPy环境。Atomsk本身运行在CPU上。

module purge
module load atomsk/0.13.1 gpumdkit/1.5.8
atomsk --create fcc 4.05 Al -duplicate 2 2 2 base.cfg

得到32原子FCC Al,晶胞三边均为8.1 Å、体积531.441 ų。这里的晶格常数用于教学;换成自己的材料时,应使用与势函数或泛函一致的晶格参数。

直接运行单个下载实例:

python run.py option_shift

输出在work/option_shift。脚本拒绝覆盖已有目录;再次计算请复制一份新的资料包。批量运行所有示例:

sbatch run.sbatch all

这个批处理使用现有P100队列中的CPU资源,并不表示Atomsk有GPU加速。提交前可按自己获配分区调整SBATCH头部。不要把建模输出当成已经弛豫的结构。

2 按目标阅读#

你的目标 操作教程
在VASP、LAMMPS、ASE之间传递结构,保留速度/属性 格式与属性
扩胞、筛选、应变、旋转、固定原子、改变晶胞 选项与结构变换
RDF、质量密度、局部对称性、Nye张量、芯壳偶极 结构分析
轨迹合并/拆分、平均结构、原子匹配、插值 多帧与工作流
初学建晶体、表面及常用格式 晶体和表面
构建多晶、晶界和位错初始模型 多晶、位错对

3 下载目录怎么使用#

每个examples/名称/commands.json记录实际终端命令。进入该例目录、将输入复制到一个新目录后,也可以直接逐条执行其中的atomsk命令。python run.py 名称只是自动复制和运行这些命令;不会优化结构。

资料包包含103个原生操作流程和3个透明Python辅助流程。覆盖本安装版的常用选项、22类文档运行模式对应的可用操作或明确替代路径,并补充选择集合、几何区域、格式属性等分支。这不等于每个选项的所有参数组合、所有文件格式均已验证。

旧文档中的-unitcell在当前入口不可用,完整晶体使用-reduce-cell;旧帮助的-shear使用-deform xy等分量形式。原生插值及辅助属性交换的本版限制见对应教程;不要只凭退出码判断结构正确。

4 查看结果并重画图片#

python plots.py

五张PNG写入figures/,由资料包中的真实结构与输出生成。需要三维交互查看时,可将CFG、XSF或LAMMPS结构载入OVITO;显示元素、grainID、marker或应变列后检查原子数和周期边界。

结构变换和两晶粒的实际坐标投影

图为实际坐标在XY平面的投影;不同z位置可能重叠。裂纹箭头放大显示位移,不代表真实裂纹开口倍数。两晶粒未弛豫,图中边界附近的近距离原子还需检查。

5 官方说明与本版边界#

参数定义参见Atomsk官方文档。本教程以已安装0.13.1的实际命令和数值结果为准;模型与几何变换不提供能量、稳定性或材料性能结论。

需要根据你的体系选择资源?联系讨论计算需求。实际可用软件与权限,以当前账户和运行环境为准。

查看配图

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