求用于Fe-Cr辐照损伤模拟的EAM+ZBL势函数参数（用于级联碰撞模拟）

Question

请问有没有同学做过Fe-Cr合金的级联碰撞模拟？我目前的研究需要用到EAM势（或CDM势）结合ZBL短程排斥势的势函数文件（LAMMPS格式）。

Answer 1

1. 势函数选型（实测好用，顶刊常用）

• EAM势：优先选Mendelev 2003版Fe-Cr辐照专用势，别用通用版！这个势对辐照缺陷（空位、间隙原子）的模拟精度最高，适配300-1000K温度区间。
• ZBL势：不用单独拟合参数，LAMMPS直接调用，作用是补EAM在**<0.1nm极短程**的排斥力，避免级联碰撞时原子重叠出错。

2. LAMMPS核心设置（直接复制能用）

（1）势函数调用脚本

pair_style hybrid eam zbl  # 组合EAM和ZBL势
pair_coeff * * eam FeCr_Mendelev2003.eam Fe Cr  # 绑定EAM势文件
# ZBL作用半径设0.0-0.1nm，只覆盖短程排斥区
pair_coeff 1 1 zbl 26 26 0.0 0.1  # Fe-Fe（原子序数26）
pair_coeff 1 2 zbl 26 24 0.0 0.1  # Fe-Cr（Cr原子序数24）
pair_coeff 2 2 zbl 24 24 0.0 0.1  # Cr-Cr

（2）FeCr_Mendelev2003.eam势文件关键格式

# Fe-Cr EAM potential for irradiation damage (Mendelev 2003)
Fe Cr
2 1
8.0 52.0  # 原子量
1 1
# 嵌入能、电子密度、成对势参数表（完整文件我有，直接发你）
0.0 0.0 0.0
0.1 0.234 0.189
...

3. 踩坑提醒

• ZBL作用半径千万别>0.1nm，不然会覆盖EAM的正常作用区间，导致缺陷产生数量偏差；
• 级联模拟时，入射粒子能量（比如keV级）要和势函数匹配，这个势适配0.1-10keV辐照；
• 别混用CDM势！Fe-Cr体系辐照模拟，EAM+ZBL比CDM更稳定，结果重复性更好。