SPPARKS Er晶格中的氢氦反应扩散

下载模型实操包。包含46个真实原生条件、完整输入、原始统计/轨迹、独立提取脚本和16张结构与数据图。使用SPPARKS08Oct25、Intel oneAPI C++2024.2.1 / IntelMPI2021.13；CPU入口要求兼容AVX512。可选模块 spparks/08Oct25-appfix-8173m 支持本组特殊模型，原默认模块仍保留。

1. 子晶格与元素是两列#

4×4×4 FCC/octa/tetra盒产生1024站点。i1表示结构位置：FCC=1、八面体=2、四面体=3；i2才是Er=1、H=2、He=3、空位=4。Er占据256个FCC站点，部分四面体放H，其余间隙为空位。

为让短教学轨迹看得到反应，本例将H→He单站点速率设为0.01 s⁻¹，明确高于官方示例的1.78279e-9。二/三站点事件的输入数值则是势垒eV，温度本例按kBT的eV单位输入1.0，不能将其读作1 K。它不是经过材料标定的辐照预测。

按顺序运行#

在申请到的CPU资源内，从新的解压目录执行。每个条件只运行一次，程序会保护已有结果目录。下面的短命令实际调用原生SPPARKS，每个条件1个MPI进程、1线程。

module purge
module load spparks/08Oct25-appfix-8173m
bash run.sh erbium-s81001-all-events
bash run.sh erbium-s81002-all-events
tail -n 16 work/erbium-s81001-all-events/stdout.log

inputs/erbium-s81001-all-events/in.mc：

# SPPARKS Erbium model test

seed	        81001

app_style       erbium

lattice         fcc/octa/tetra 1.0
region		box block 0 4 0 4 0 4
create_box	box
create_sites	box value i1 0 basis 1*4 1 basis 5*8 2 basis 9* 3
set		i2 value 1 if i1 = 1               # fcc -> erbium
set		i2 value 4 if i1 = 2               # octa -> vacancy
set		i2 value 4 if i1 = 3               # tetra -> vacancy
set		i2 value 2 if i1 = 3 fraction 0.1  # tetra fraction -> hydrogen

sector		yes
solve_style     tree 

# single-site, double-site, triple-site events

event	        1 tet h 0.01 he
event		1 oct h 0.01 he

event	        2 tet tet h vac 0.98 vac h
event	        2 tet oct h vac 1.89 vac h
event	        2 tet oct vac h 0.68 h vac
event		2 tet tet he vac 0.49 vac he
event		2 oct oct he vac 1.49 vac he

event		3 tet oct oct h vac h 0.62 h h vac
event		3 tet oct tet h vac he 1.31 he h vac
event		3 tet oct tet he h vac 0.16 h vac he
event		3 tet oct oct h vac he 0.88 he h vac
event		3 tet oct oct he h vac 0.16 h vac he

# temperature in units of eV

temperature	1.0

diag_style      erbium stats yes &
		list er h he vac events s1 s2 d1 d2 d3 d4 d5 t1 t2 t3 t4 t5
stats           1.0
dump            1 text 1.0 dump.sites id i1 i2 x y z

run             10.0

2. 一次真实结果#

种子81001初态Er/H/He/vac=256/67/0/701，t=10为256/61/6/701：6个H转为He，Er及H+He总量守恒。另一个种子初始H较少，终点发生2次转换；应按各自初态检查，不能强求两次H数量一致。

3. 累计事件必须看全#

s1/s2是两类单站点转换，d1…d5与t1…t5分别统计五类双/三站点事件。这里打印全部12列，包括He跳跃的d4/d5。它们的和才对应Naccept；events列描述当前可选事件数量，不能加总当作累计反应数。图使用对称对数刻度以同时显示少量反应和大量跳跃。

真实物种分布、H/He转化和全部12种累计事件。

提取数据和画图#

若只希望先看实际参考结果，在另一份新解压目录执行：

bash analyze.sh
head -n 12 analysis-reference/case-summary.csv
ls figures-reference

这一步读取包内原始 reference/work/，重新提取并绘图。若要分析自己完整重算的数据，在新目录内运行 bash run-all.sh；全部46个条件完成后生成 analysis/ 和 figures/。只单独跑一项时，先阅读该项 stdout.log 与 dump.sites，不要将少数目录冒充整包分析输入。

相关入口：SPPARKS专题、原生命令手册。Er模型。完整输入以下载包的08Oct25版本为准；不同模型的时间、能量与状态定义分别解释，不能直接套用为某种材料的秒、电子伏或微米。