LAMMPS：CFG结构查看与参考晶胞

CFG 适合结构查看，但它的晶胞和原点约定需要留意。本篇先保留真实 NPT 轨迹，再演示一个单独派生的固定晶胞显示数据集。

1. 先打开结果#

下载完整输入、实际输出、读取脚本和绘图脚本，保存为 example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd lammps-dump-formats
bash read.sh
bash plot.sh

reference-results 是本例实际运行结果，analysis-read 是读取后生成的数据，figures 是可重新绘制的图片。单独下载的数据：LAMMPS-dump-roundtrip.csv、LAMMPS-gzip-sizes.csv。

本例使用 LAMMPS 30Sep2026。CPU 入口为 lammps/30Sep2026-8173m，Intel oneAPI 2024.2、Intel MPI、MKL，带 PLUMED 2.9.4。资料包的 CPU 模板申请一个 56 核节点，实际同时启动最多 2 个单线程 MPI 进程。

2. 为什么另建显示数据#

原始 Ni 晶胞从 28.16 Å 增至第 400 步约 28.3158679 Å，原点约为 −0.077934 Å。普通 CFG 写出后使用零原点；当前这套程序的 CFG 晶胞头还会保留有限有效位。仅提高原子坐标精度，不能同时提高晶胞头精度。

需要精确保存原 NPT 几何、密度或应变时，优先保留原始 custom 轨迹及晶胞，不要从下面的显示数据反推物理密度。

本例另外按每帧原晶胞计算分数坐标，再映射到零原点、固定边长 28.16 Å 的参考盒子：q=(r−lo)/L mod 1，r_display=q×28.16。这是仿射显示变换，不是结构优化，也不是一条新的 MD 轨迹。

3. 完整CFG输入#

units metal
atom_style atomic
boundary p p p
read_data ../display-frame0.data
pair_style zero 3.0
pair_coeff * *
neighbor 0.3 bin
neigh_modify every 1 delay 0 check yes
thermo 200
thermo_style custom step atoms vol
dump d all cfg 1 frame.*.cfg mass type xs ys zs id
dump_modify d element Ni
dump_modify d sort id
dump_modify d format float %.14g
rerun ../display-fixed-cell.dump dump x y z box yes
undump d

display-frame0.data 与 display-fixed-cell.dump 都属于派生显示数据，原始轨迹仍保存在 trajectory3.dump。CFG 中 mass type xs ys zs 的顺序保留，额外的 id 用来核对原子身份；element Ni 指定显示元素。

ls reference-results/cfg-fixed-display
head -20 reference-results/cfg-fixed-display/frame.400.cfg
bash submit.sh
# 作业结束后
bash read.sh work-new analysis-read
bash plot.sh

4. 查看与核对#

在 OVITO 桌面端导入 frame.0.cfg，按同系列 frame.*.cfg 读取。没有桌面界面时，可直接用资料包生成的结构图。压缩版在 cfg-gz-fixed-display 中，gzip 解压后的每帧字节与对应未压缩文件一致。

gzip -cd reference-results/cfg-gz-fixed-display/frame.400.cfg.gz | head -20
head -8 analysis-read/LAMMPS-dump-roundtrip.csv

固定参考盒子的三帧往返坐标差约 1.5×10⁻¹³ Å。这个数字只适用于明确派生的显示数据，不能推广为任意 NPT 晶胞的 CFG 精度。需要输出伸长流坐标时，另见UEF坐标系教程。