doc/src/compute_temp_region.txt

   1 "LAMMPS WWW Site"_lws - "LAMMPS Documentation"_ld - "LAMMPS Commands"_lc :c
   2
   3 :link(lws,http://lammps.sandia.gov)
   4 :link(ld,Manual.html)
   5 :link(lc,Section_commands.html#comm)
   6
   7 :line
   8
   9 compute temp/region command :h3
  10
  11 [Syntax:]
  12
  13 compute ID group-ID temp/region region-ID :pre
  14
  15 ID, group-ID are documented in "compute"_compute.html command
  16 temp/region = style name of this compute command
  17 region-ID = ID of region to use for choosing atoms :ul
  18
  19 [Examples:]
  20
  21 compute mine flow temp/region boundary :pre
  22
  23 [Description:]
  24
  25 Define a computation that calculates the temperature of a group of
  26 atoms in a geometric region.  This can be useful for thermostatting
  27 one portion of the simulation box.  E.g. a McDLT simulation where one
  28 side is cooled, and the other side is heated.  A compute of this style
  29 can be used by any command that computes a temperature,
  30 e.g. "thermo_modify"_thermo_modify.html, "fix
  31 temp/rescale"_fix_temp_rescale.html, etc.
  32
  33 Note that a {region}-style temperature can be used to thermostat with
  34 "fix temp/rescale"_fix_temp_rescale.html or "fix
  35 langevin"_fix_langevin.html, but should probably not be used with
  36 Nose/Hoover style fixes ("fix nvt"_fix_nh.html, "fix
  37 npt"_fix_nh.html, or "fix nph"_fix_nh.html), if the
  38 degrees-of-freedom included in the computed T varies with time.
  39
  40 The temperature is calculated by the formula KE = dim/2 N k T, where
  41 KE = total kinetic energy of the group of atoms (sum of 1/2 m v^2),
  42 dim = 2 or 3 = dimensionality of the simulation, N = number of atoms
  43 in both the group and region, k = Boltzmann constant, and T =
  44 temperature.
  45
  46 A kinetic energy tensor, stored as a 6-element vector, is also
  47 calculated by this compute for use in the computation of a pressure
  48 tensor.  The formula for the components of the tensor is the same as
  49 the above formula, except that v^2 is replaced by vx*vy for the xy
  50 component, etc.  The 6 components of the vector are ordered xx, yy,
  51 zz, xy, xz, yz.
  52
  53 The number of atoms contributing to the temperature is calculated each
  54 time the temperature is evaluated since it is assumed atoms can
  55 enter/leave the region.  Thus there is no need to use the {dynamic}
  56 option of the "compute_modify"_compute_modify.html command for this
  57 compute style.
  58
  59 The removal of atoms outside the region by this fix is essentially
  60 computing the temperature after a "bias" has been removed, which in
  61 this case is the velocity of any atoms outside the region.  If this
  62 compute is used with a fix command that performs thermostatting then
  63 this bias will be subtracted from each atom, thermostatting of the
  64 remaining thermal velocity will be performed, and the bias will be
  65 added back in.  Thermostatting fixes that work in this way include
  66 "fix nvt"_fix_nh.html, "fix temp/rescale"_fix_temp_rescale.html, "fix
  67 temp/berendsen"_fix_temp_berendsen.html, and "fix
  68 langevin"_fix_langevin.html.  This means that when this compute
  69 is used to calculate the temperature for any of the thermostatting
  70 fixes via the "fix modify temp"_fix_modify.html command, the thermostat
  71 will operate only on atoms that are currently in the geometric
  72 region.
  73
  74 Unlike other compute styles that calculate temperature, this compute
  75 does not subtract out degrees-of-freedom due to fixes that constrain
  76 motion, such as "fix shake"_fix_shake.html and "fix
  77 rigid"_fix_rigid.html.  This is because those degrees of freedom
  78 (e.g. a constrained bond) could apply to sets of atoms that straddle
  79 the region boundary, and hence the concept is somewhat ill-defined.
  80 If needed the number of subtracted degrees-of-freedom can be set
  81 explicitly using the {extra} option of the
  82 "compute_modify"_compute_modify.html command.
  83
  84 See "this howto section"_Section_howto.html#howto_16 of the manual for
  85 a discussion of different ways to compute temperature and perform
  86 thermostatting.
  87
  88 [Output info:]
  89
  90 This compute calculates a global scalar (the temperature) and a global
  91 vector of length 6 (KE tensor), which can be accessed by indices 1-6.
  92 These values can be used by any command that uses global scalar or
  93 vector values from a compute as input.  See "this
  94 section"_Section_howto.html#howto_15 for an overview of LAMMPS output
  95 options.
  96
  97 The scalar value calculated by this compute is "intensive".  The
  98 vector values are "extensive".
  99
 100 The scalar value will be in temperature "units"_units.html.  The
 101 vector values will be in energy "units"_units.html.
 102
 103 [Restrictions:] none
 104
 105 [Related commands:]
 106
 107 "compute temp"_compute_temp.html, "compute
 108 pressure"_compute_pressure.html
 109
 110 [Default:] none