在使用LAMMPS模拟包含多种分子的体系时，常常需要对不同分子采用不同的力场参数。然而在这种情况下，可能会遇到一个问题：有些分子要求`special_bond`设置为`0 0 0`（即1-2、1-3、1-4等相互作用完全消除），而其他分子则可能不需要如此设置。这篇博客介绍一种通过引入假键来解决该问题的技巧。

问题背景

当我们在同一体系中使用多种力场参数时，由于不同分子对特殊键的需求不尽相同，会导致LAMMPS中`special_bond`的设置难以兼顾。例如：

- 分子A需要设置`special_bond = 0 0 0`，以消除1-2、1-3等近邻原子的相互作用。

- 分子B则不需要消除这些相互作用。

此时，在不影响模拟效果的前提下，我们可以通过在需要消除相互作用的分子中引入假键来处理。

解决方案

为了解决上述问题，我们可以为不需要特殊键相互作用的分子（即不需要`special_bond = 0 0 0`的分子）添加“假键”：

1. 添加假键：在需要消除1-2、1-3相互作用的分子中，为特定原子对添加假键。

2. 设置假键参数：

- 力常数（k）：将假键的力常数`k`设置为0，这样假键将不会产生任何影响力。

- 平衡距离（r）：设置假键的平衡距离`r`，以符合模拟的几何要求。

这样做的目的是，通过引入假键，使得体系中可以同时存在不同的`special_bond`设置。对于不需要的相互作用，假键会使其被忽略，而不影响分子之间的整体相互作用。

可视化处理

在进行模拟结果可视化时，这些假键通常不希望被显示。为了让假键在可视化中不显示，可以在可视化软件中隐藏这些特定的键。具体步骤可能因软件而异，通常可以通过以下方式进行：

- 手动选择和隐藏：在一些分子可视化软件（如VMD、OVITO等）中，找到这些假键并手动将其隐藏。

- 脚本自动隐藏：编写脚本，在可视化前对假键进行筛选并隐藏，避免干扰其他键的显示。

注意事项

- 假键参数设置：确保假键的力常数`k`为0，以免引入额外的作用力影响模拟结果。

- 记录假键：在实际操作中，假键的存在可能会干扰后续分析，因此应在实验记录中对假键的使用进行详细标注，方便后期检查和分析。

结论

通过为部分分子引入假键并设置`k = 0`，可以实现同一体系中不同分子的`special_bond`需求差异。这种方法可以有效地处理多力场参数体系中的特殊键问题，且在可视化中通过隐藏假键来获得更清晰的分子图像。希望此方法可以帮助您更灵活地处理LAMMPS模拟中的特殊键需求！