LAMMPS :
واژه ی LAMMPS مخفف عبارت Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator به معنای شبیه ساز اتمی/ مولکولی بزرگ مقیاس به شدت موازی می باشد. این نرم افزار با در اختیار داشتن میدان نیروهای متنوع فراهم کننده ی بستری مناسب برای شبیه سازی سیستم های مختلف از سیستم های اتمی و مولکولی گرفته تا انواع پروتئین ها و سیستم های زیستی می باشد. از مهمترین ویژگی های این نرم افزار می توان به توان بالای آن در شبیه سازی سیستم های پر ذره اشاره نمود.
این بسته ی محاسباتی بر اساس نظریه ی دینامیک مولکولی (MD) کار می کندکه در ابتدا در فیزیک نظری در دهه ۱۹۵۰ استفاده شد اما امروزه بیشتر در علم مواد و زیست مولکول بکار میرود و همانگونه که بیان شد لمپس قابلیت شبیه سازی سیستم های زیستی و مهندسی را دارا می باشد.
در مورد ساختارهای شبیه سازی شده با استفاده از این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره نمود:
• سیستم های پریودیک
• ذرات درشت دانه
• مولکول های ارگانیک
• فلزات
• پلیمرها
• DNA
• پروتئین
• ذرات کروی و بیضوی با اندازه معین
• …
ویژگی های فنی
نرم افزار LAMMPS با استفاده از زبان برنامه نویسی C++ تهیه گردیده و توسعه دهنده ی آن Sandia National Laboratories می باشد که این بسته ی محاسباتی را تحت پروانه GPL منتشر کرده است. از مهمترین ویژگی های فنی این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره نمود:
• قابلیت اجرا شدن به صورت موازی و سریال
• اجرای شبیه سازی ها با استفاده از فایل Input
• قابلیت محاسبات بر روی GPU ها
• قابلیت توسعه پذیری بالا
• اپن سورس بودن
• قابلیت اجرای چند شبیه سازی به وسیله ی یک فایل Input
• قابلیت جفت شدن با سایر نرم افزارها
• …
خروجی های LAMMPS
با استفاده از شبیه سازی های انجام شده توسط این بسته ی محاسباتی می توان بسیاری از ویژگی های ترمودینامیکی و کلاسیکی سیستم های مورد بررسی را بدست آورد. تعدادی از مهمترین خروجی های حاصل از اجرای بسته محاسباتی لمپس که با استفاده از آن می توان خواص مکانیکی و ترمودینامیکی مختلفی از سیستم شبیه سازی شده را محاسبه نمود را در قسمت زیر فهرست کرده ایم:
• Log file شامل اطلاعات ترمودینامیکی سیستم شبیه سازی شده
• خروجی از مکان و سرعت هریک از اتم های شبیه سازی شده در هر لحظه دلخواه از زمان شبیه سازی
• نمایش مقادیر انرژی، دما، فشار و … اتم های شبیه سازی شده
• میانگین گیری فضایی و زمانی از مشخصات تک تک اتم ها
• ارائه خروجی قابل نمایش گرافیکی از رفتار سیستم در بازه های زمانی شبیه سازی در فرمت هایی مختلف از قبیل XYZ, XTC, DCD, CFG
• …