【LAMMPS翻译系列】min_style命令

min_style命令为minimize命令选择一种能量最小化的算法。

使用语法

min_style style
  • style = cg or hftn or sd or quickmin or fire

使用举例

min_style cg
min_style fire

使用介绍

该命令为minimize命令选择一种能量最小化的算法。

[译注:一般用户只需要了解哪种算法效果好就可以了,不需要具体了解算法的细节。]

cg类型是选择Polak-Ribiere版本的共轭梯度法conjugate gradient (CG)。At each iteration the force gradient is combined with the previous iteration information to compute a new search direction perpendicular (conjugate) to the previous search direction. The PR variant affects how the direction is chosen and how the CG method is restarted when it ceases to make progress. 对于绝大多数的问题来说,PR版的共轭梯度算法都被认为是效果最好的。

hftn类型是Hessian-free truncated Newton算法。At each iteration a quadratic model of the energy potential is solved by a conjugate gradient inner iteration. The Hessian (second derivatives) of the energy is not formed directly, but approximated in each conjugate search direction by a finite difference directional derivative. When close to an energy minimum, the algorithm behaves like a Newton method and exhibits a quadratic convergence rate to high accuracy. 在大多数情况下,hftn算法的跟cg算法效果相近,不过在cg算法出现问题时,可以考虑更换选择hftn算法。hftn类型不受min_modify命令影响。

sd类型是最速下降算法steepest descent。在每个迭代步中,其搜索方向is set to the downhill direction corresponding to the force vector (能量的负梯度方向)。一般来说,sd算法都没有cg算法收敛快,但在某些特定的情形下可能会根据稳定。

quickmin类型是Sheppard提出的一种阻尼动力学算法,其阻尼参数与速度矢量沿着每个原子当前力矢量上的投影相关。该类型在进行能量最小化之前把每个原子的速度被初始化为0.0。

fire类型是Bitzek提出的一种阻尼动力学算法,它与quickmin算法类似,but adds a variable timestep and alters the projection operation to maintain components of the velocity non-parallel to the current force vector. 该类型在进行能量最小化之前把每个原子的速度被初始化为0.0。

quickmin算法和fire算法对于NEB计算(使用neb命令)会比较有用。

注意:类型quickmin和fire暂时还不支持 fix box/relax命令,也不支持在eFF 模型中包含电子半径[electron radius]的能量最小化。

使用限制

相关命令

min_modifyminimizeneb

默认设置

min_style cg






(Sheppard) Sheppard, Terrell, Henkelman, J Chem Phys, 128, 134106 (2008). See ref 1 in this paper for original reference to Qmin in Jonsson, Mills, Jacobsen.



(Bitzek) Bitzek, Koskinen, Gahler, Moseler, Gumbsch, Phys Rev Lett, 97, 170201 (2006).

标签: lammps, lammps翻译

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已有 2 条评论

  1. 李倩

    楼主,可以同时使用两种能量最小化方法依次最小化吗?

  2. 王震

    受益匪浅,希望楼主继续保持啊,顶一个