doc/src/fix_temp_berendsen.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 fix temp/berendsen command :h3
  10
  11 [Syntax:]
  12
  13 fix ID group-ID temp/berendsen Tstart Tstop Tdamp :pre
  14
  15 ID, group-ID are documented in "fix"_fix.html command :ulb,l
  16 temp/berendsen = style name of this fix command :l
  17 Tstart,Tstop = desired temperature at start/end of run :l
  18   Tstart can be a variable (see below) :pre
  19 Tdamp = temperature damping parameter (time units) :l
  20 :ule
  21
  22 [Examples:]
  23
  24 fix 1 all temp/berendsen 300.0 300.0 100.0 :pre
  25
  26 [Description:]
  27
  28 Reset the temperature of a group of atoms by using a Berendsen
  29 thermostat "(Berendsen)"_#Berendsen, which rescales their velocities
  30 every timestep.
  31
  32 The thermostat is applied to only the translational degrees of freedom
  33 for the particles, which is an important consideration for finite-size
  34 particles which have rotational degrees of freedom are being
  35 thermostatted with this fix.  The translational degrees of freedom can
  36 also have a bias velocity removed from them before thermostatting
  37 takes place; see the description below.
  38
  39 The desired temperature at each timestep is a ramped value during the
  40 run from {Tstart} to {Tstop}.  The {Tdamp} parameter is specified in
  41 time units and determines how rapidly the temperature is relaxed.  For
  42 example, a value of 100.0 means to relax the temperature in a timespan
  43 of (roughly) 100 time units (tau or fmsec or psec - see the
  44 "units"_units.html command).
  45
  46 {Tstart} can be specified as an equal-style "variable"_variable.html.
  47 In this case, the {Tstop} setting is ignored.  If the value is a
  48 variable, it should be specified as v_name, where name is the variable
  49 name.  In this case, the variable will be evaluated each timestep, and
  50 its value used to determine the target temperature.
  51
  52 NOTE: This thermostat will generate an error if the current
  53 temperature is zero at the end of a timestep.  It cannot rescale a
  54 zero temperature.
  55
  56 Equal-style variables can specify formulas with various mathematical
  57 functions, and include "thermo_style"_thermo_style.html command
  58 keywords for the simulation box parameters and timestep and elapsed
  59 time.  Thus it is easy to specify a time-dependent temperature.
  60
  61 NOTE: Unlike the "fix nvt"_fix_nh.html command which performs
  62 Nose/Hoover thermostatting AND time integration, this fix does NOT
  63 perform time integration.  It only modifies velocities to effect
  64 thermostatting.  Thus you must use a separate time integration fix,
  65 like "fix nve"_fix_nve.html to actually update the positions of atoms
  66 using the modified velocities.  Likewise, this fix should not normally
  67 be used on atoms that also have their temperature controlled by
  68 another fix - e.g. by "fix nvt"_fix_nh.html or "fix
  69 langevin"_fix_langevin.html commands.
  70
  71 See "this howto section"_Section_howto.html#howto_16 of the manual for
  72 a discussion of different ways to compute temperature and perform
  73 thermostatting.
  74
  75 This fix computes a temperature each timestep.  To do this, the fix
  76 creates its own compute of style "temp", as if this command had been
  77 issued:
  78
  79 compute fix-ID_temp group-ID temp :pre
  80
  81 See the "compute temp"_compute_temp.html command for details.  Note
  82 that the ID of the new compute is the fix-ID + underscore + "temp",
  83 and the group for the new compute is the same as the fix group.
  84
  85 Note that this is NOT the compute used by thermodynamic output (see
  86 the "thermo_style"_thermo_style.html command) with ID = {thermo_temp}.
  87 This means you can change the attributes of this fix's temperature
  88 (e.g. its degrees-of-freedom) via the
  89 "compute_modify"_compute_modify.html command or print this temperature
  90 during thermodynamic output via the "thermo_style
  91 custom"_thermo_style.html command using the appropriate compute-ID.
  92 It also means that changing attributes of {thermo_temp} will have no
  93 effect on this fix.
  94
  95 Like other fixes that perform thermostatting, this fix can be used
  96 with "compute commands"_compute.html that calculate a temperature
  97 after removing a "bias" from the atom velocities.  E.g. removing the
  98 center-of-mass velocity from a group of atoms or only calculating
  99 temperature on the x-component of velocity or only calculating
 100 temperature for atoms in a geometric region.  This is not done by
 101 default, but only if the "fix_modify"_fix_modify.html command is used
 102 to assign a temperature compute to this fix that includes such a bias
 103 term.  See the doc pages for individual "compute
 104 commands"_compute.html to determine which ones include a bias.  In
 105 this case, the thermostat works in the following manner: the current
 106 temperature is calculated taking the bias into account, bias is
 107 removed from each atom, thermostatting is performed on the remaining
 108 thermal degrees of freedom, and the bias is added back in.
 109
 110 :line
 111
 112 [Restart, fix_modify, output, run start/stop, minimize info:]
 113
 114 No information about this fix is written to "binary restart
 115 files"_restart.html.
 116
 117 The "fix_modify"_fix_modify.html {temp} option is supported by this
 118 fix.  You can use it to assign a temperature "compute"_compute.html
 119 you have defined to this fix which will be used in its thermostatting
 120 procedure, as described above.  For consistency, the group used by
 121 this fix and by the compute should be the same.
 122
 123 The "fix_modify"_fix_modify.html {energy} option is supported by this
 124 fix to add the energy change implied by a velocity rescaling to the
 125 system's potential energy as part of "thermodynamic
 126 output"_thermo_style.html.
 127
 128 This fix computes a global scalar which can be accessed by various
 129 "output commands"_Section_howto.html#howto_15.  The scalar is the
 130 cummulative energy change due to this fix.  The scalar value
 131 calculated by this fix is "extensive".
 132
 133 This fix can ramp its target temperature over multiple runs, using the
 134 {start} and {stop} keywords of the "run"_run.html command.  See the
 135 "run"_run.html command for details of how to do this.
 136
 137 This fix is not invoked during "energy minimization"_minimize.html.
 138
 139 [Restrictions:]
 140
 141 This fix can be used with dynamic groups as defined by the
 142 "group"_group.html command.  Likewise it can be used with groups to
 143 which atoms are added or deleted over time, e.g. a deposition
 144 simulation.  However, the conservation properties of the thermostat
 145 and barostat are defined for systems with a static set of atoms.  You
 146 may observe odd behavior if the atoms in a group vary dramatically
 147 over time or the atom count becomes very small.
 148
 149 [Related commands:]
 150
 151 "fix nve"_fix_nve.html, "fix nvt"_fix_nh.html, "fix
 152 temp/rescale"_fix_temp_rescale.html, "fix langevin"_fix_langevin.html,
 153 "fix_modify"_fix_modify.html, "compute temp"_compute_temp.html,
 154 "fix press/berendsen"_fix_press_berendsen.html
 155
 156 [Default:] none
 157
 158 :line
 159
 160 :link(Berendsen)
 161
 162 [(Berendsen)] Berendsen, Postma, van Gunsteren, DiNola, Haak, J Chem
 163 Phys, 81, 3684 (1984).