球壳结构在先进复合材料的发展中具有特殊的意义，因为它们可以有效地将不同的组分在纳米尺度上聚集在一起，这种结构的优点很大程度上依赖于核心和外壳的关键设计。本文将介绍一种球壳分子模型的lammps建立过程，本教程适合于新手，同时希望专业前辈提出不足。

    如下图为本文建立的球壳结构模型。

   内核为Al原子，外层包覆着一定厚度的Al原子。

（这里以Al原子为例,读者可自定义两种原子）

01

基本思路

首先我们要理清建立球壳结构的基本思路，在第二讲已经介绍过采用region命令创建核心及壳体的方式建立六面体核壳模型过程，本文采用delete_atoms命令创建球壳模型的思路为：

1.创建内外球两个球形区域

2.在外球区域填充1原子

3.删除内球区域填充的1原子

4.在内球区域填充2原子

使用到的命令为create_atoms—delete_atoms—create_atoms。

02

完整代码

完整in文件如下：

#模型基本参数
units metal
atom_style atomic
boundary p p p
#创建模拟区域
region box block -50 50 -50 50 -50 50 #生成一个边长为100的方形盒子区域
create_box 2 box
#创建外球区域
region ball1 sphere 0 0 0 50 units box  #生成一个半径为50的球形区域

#创建内球区域
region ball2 sphere 0 0 0 40 units box #生成一个半径为40的球形区域，使壳层厚度10

#在外球区域填充1原子
lattice fcc 4.05  #设置晶格参数
create_atoms 1 region ball1

#删除内球区域1原子
delete_atoms region ball2 compress yes  #压缩id

#在内球区域填充2原子
lattice fcc 4.05 #设置晶格参数
create_atoms 2 region ball2

#设置原子质量
mass 1 27 #设置1原子质量27
mass 2 27 #设置2原子质量27

#保存文件
write_data qiuke.data #输出qiuke.data文件

03

运行结果

    接着，在cmd窗口运行in文件，将生成的data文件拖到OVITO软件中，就产生了如下模型：

总结

    是不是感觉这种方法也挺简单的，比较好理解建模的思路。

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