本文へ移動
cccskills
無料GitHub で公開

lammps-reaxff

Run LAMMPS molecular dynamics with ReaxFF reactive force field. Use when the user needs reactive MD for combustion, oxidation, corrosion, or bond breaking/forming.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRGスター 208(GitHub 208 + cccskills 0)

実行スコア 未検証

インストール方法を見る

含まれるファイル(1)

  • SKILL.md4.8 KB

SKILL.md(原文)

インストールする前に、エージェントに与えられる指示の中身を確認できます。

LAMMPS + ReaxFF

When to Use

  • User needs reactive molecular dynamics (bonds can break and form)
  • User wants to study combustion, pyrolysis, oxidation, or corrosion
  • User needs to model chemical reactions at the atomic scale without QM
  • User has a ReaxFF parameter file for the relevant elements

Prerequisites

  1. LAMMPS compiled with REAXFF package (lmp -h | grep REAXFF)
  2. ReaxFF parameter file (ffield.reax.xxx) for the element combination
  3. Initial structure — can be built with Packmol (see data/packmol/SKILL.md)

Workflow Steps

1. Create workflow

catgo_workflow_engine(action="create", params={"name": "ReaxFF combustion - methane/O2"})

2. Add ReaxFF MD task

catgo_workflow_engine(action="add_task", params={
  "workflow_id": "wf_xxx",
  "task_type": "shell",
  "name": "reaxff_md",
  "command": "lmp -in lammps.in > lammps.log 2>&1",
  "input_files": {
    "lammps.in": "<input script>",
    "ffield.reax.CHO": "<reaxff params>"
  },
  "system_name": "CH4_combustion"
})

3. Analyze with ReacNetGenerator (optional)

After MD completes, use analysis/reacnetgen/SKILL.md to extract reaction networks.

LAMMPS Input Template — ReaxFF NVT

units           real
boundary        p p p
atom_style      charge

read_data       structure.lmp

pair_style      reaxff NULL
pair_coeff      * * ffield.reax.CHO C H O

neighbor        2.0 bin
neigh_modify    every 10 delay 0 check yes

# Charge equilibration
fix             qeq all qeq/reaxff 1 0.0 10.0 1.0e-6 reaxff

# Velocities
velocity        all create 2000.0 12345 dist gaussian

# NVT
fix             1 all nvt temp 2000.0 2000.0 100.0

# Timestep (fs in real units)
timestep        0.25

# Output
thermo          100
thermo_style    custom step temp pe ke etotal press vol density

dump            1 all custom 100 traj.lammpstrj id type q x y z
dump_modify     1 sort id element C H O

# Bond order output (for reaction analysis)
fix             bonds all reaxff/bonds 1000 bonds.reax

run             500000

Important ReaxFF-Specific Settings

Charge Equilibration (MANDATORY)

ReaxFF requires dynamic charge equilibration at every step:

fix  qeq all qeq/reaxff 1 0.0 10.0 1.0e-6 reaxff

Never omit this fix. Without it, charges are not updated and results are physically meaningless.

Small Timestep

ReaxFF requires small timesteps due to reactive dynamics:

  • 0.25 fs — safe for most systems (recommended)
  • 0.5 fs — acceptable for heavy-atom systems without H
  • 1.0 fs — only for non-reactive equilibration phases

Bond Order Output

For reaction analysis, write bond information:

fix  bonds all reaxff/bonds 1000 bonds.reax

Feed bonds.reax to ReacNetGenerator for automated reaction network extraction.

Parameter File Sources

FileElementsReference
ffield.reax.CHOC, H, OChenoweth et al. (2008) — combustion
ffield.reax.Fe_O_C_HFe, O, C, HAryanpour et al. (2010) — iron oxidation
ffield.reax.ABA, B (various)Check doi.org/10.1021/acs.jctc.* for specific systems

Always cite the original ReaxFF parameterization paper.

Parameter Guidance

ParameterTypical valueNotes
timestep0.25 fsReal units (fs); must be small for reactive dynamics
NVT temp damp100 fs100-200 fs typical in real units
qeq tolerance1.0e-6Charge equilibration convergence
Temperature1500-3000 KReactive events need high T to overcome barriers
Run length500K-5M steps125 ps - 1.25 ns at 0.25 fs timestep
Dump freq100-500For trajectory and reaction analysis

Common Pitfalls

  1. Missing qeq/reaxff fix — charges are not static in ReaxFF. Omitting charge equilibration gives garbage results.
  2. Wrong units — ReaxFF uses units real (kcal/mol, Ang, fs). Never use units metal.
  3. Timestep too large — 0.25 fs is the safe maximum. Larger timesteps cause energy conservation failure.
  4. Wrong element order — pair_coeff * * ffield.reax.CHO C H O must match atom types in data file.
  5. Parameter file incompatibility — ReaxFF parameters are NOT transferable between element combinations. Use only validated parameter sets.
  6. System too small — ReaxFF MD of reactions needs at least 500-1000 atoms for meaningful statistics.
  7. Temperature too low — reactions have barriers. Below 1000 K, you may see no reactive events in affordable simulation time.

レビュー

まだレビューはありません。使ってみた感想をお寄せください。

コメント

ログインなしで書き込めます。使ってみた感想、質問、動かなかった環境などを気軽にどうぞ。

まだコメントはありません。最初のコメントを書いてみませんか。

送信するとすぐに公開されます。メールアドレスや電話番号などの個人情報は書かないでください。URL は 2 つまでです。

0 / 1000 文字

このフォームは reCAPTCHA で保護されており、Google のプライバシーポリシーと利用規約が適用されます。

同じリポジトリのスキル

abinit

無料

Generate and manage ABINIT DFT calculations. Use when the user requests ABINIT, or needs DFPT phonons, GW calculations, or BSE optical spectra.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

Use when the user asks to place an adsorbate molecule on a surface, find adsorption sites, or set up a surface+adsorbate model for DFT.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

Use when the user asks for adsorption energy, binding energy, or wants to compare how strongly a molecule binds to a surface.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

Use when the user asks to analyze computational results: Gibbs free energy, OER/HER/CO2RR overpotentials, adsorption energy, convergence tests, DOS/d-band analysis, or Bader charge analysis.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

Use AmberTools antechamber for molecular force field parameterization. Generates GAFF/GAFF2 parameters and AM1-BCC or RESP charges for use in AMBER or LAMMPS classical MD simulations.

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

atom-ops

無料

One-shot recipes for adding, deleting, moving, and replacing individual atoms in the active CatGo viewer structure. Use whenever the user asks to "add an atom", "delete atoms", "remove this atom", "move atom N", "replace H with Li", or any single-atom edit — including "add a hydrogen on top of atom 12" / "delete atoms 5–9" / "swap the oxygen at site 3 for fluorine". Skips the discovery loop (no need to list structure tools or check adsorption sites first); goes straight to the matching `catgo_structure` action. Triggers in Chinese on 加原子, 删原子, 减原子, 移动原子, 替换原子, 增加氢, 删除氧, 把 ... 换成 ....

日本語の概要は準備中です。原文の説明を表示しています。

Hello-QM/catgo-LRG2082026年10月23日 更新

Hello-QM のスキルをすべて見る

このスキルの問題を報告する