doc/src/fix_tmd.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 tmd command :h3
  10
  11 [Syntax:]
  12
  13 fix ID group-ID tmd rho_final file1 N file2 :pre
  14
  15 ID, group-ID are documented in "fix"_fix.html command
  16 tmd = style name of this fix command
  17 rho_final = desired value of rho at the end of the run (distance units)
  18 file1 = filename to read target structure from
  19 N = dump TMD statistics every this many timesteps, 0 = no dump
  20 file2 = filename to write TMD statistics to (only needed if N > 0) :ul
  21
  22 [Examples:]
  23
  24 fix 1 all nve
  25 fix 2 tmdatoms tmd 1.0 target_file 100 tmd_dump_file :pre
  26
  27 [Description:]
  28
  29 Perform targeted molecular dynamics (TMD) on a group of atoms.  A
  30 holonomic constraint is used to force the atoms to move towards (or
  31 away from) the target configuration.  The parameter "rho" is
  32 monotonically decreased (or increased) from its initial value to
  33 rho_final at the end of the run.
  34
  35 Rho has distance units and is a measure of the root-mean-squared
  36 distance (RMSD) between the current configuration of the atoms in the
  37 group and the target coordinates listed in file1.  Thus a value of
  38 rho_final = 0.0 means move the atoms all the way to the final
  39 structure during the course of the run.
  40
  41 The target file1 can be ASCII text or a gzipped text file (detected by
  42 a .gz suffix).  The format of the target file1 is as follows:
  43
  44 0.0 25.0 xlo xhi
  45 0.0 25.0 ylo yhi
  46 0.0 25.0 zlo zhi
  47 125     24.97311   1.69005     23.46956 0 0 -1
  48 126     1.94691    2.79640     1.92799  1 0 0
  49 127     0.15906    3.46099     0.79121  1 0 0
  50 ... :pre
  51
  52 The first 3 lines may or may not be needed, depending on the format of
  53 the atoms to follow.  If image flags are included with the atoms, the
  54 1st 3 lo/hi lines must appear in the file.  If image flags are not
  55 included, the 1st 3 lines should not appear.  The 3 lines contain the
  56 simulation box dimensions for the atom coordinates, in the same format
  57 as in a LAMMPS data file (see the "read_data"_read_data.html command).
  58
  59 The remaining lines each contain an atom ID and its target x,y,z
  60 coordinates.  The atom lines (all or none of them) can optionally be
  61 followed by 3 integer values: nx,ny,nz.  For periodic dimensions, they
  62 specify which image of the box the atom is considered to be in, i.e. a
  63 value of N (positive or negative) means add N times the box length to
  64 the coordinate to get the true value.
  65
  66 The atom lines can be listed in any order, but every atom in the group
  67 must be listed in the file.  Atoms not in the fix group may also be
  68 listed; they will be ignored.
  69
  70 TMD statistics are written to file2 every N timesteps, unless N is
  71 specified as 0, which means no statistics.
  72
  73 The atoms in the fix tmd group should be integrated (via a fix nve,
  74 nvt, npt) along with other atoms in the system.
  75
  76 Restarts can be used with a fix tmd command.  For example, imagine a
  77 10000 timestep run with a rho_initial = 11 and a rho_final = 1.  If a
  78 restart file was written after 2000 time steps, then the configuration
  79 in the file would have a rho value of 9.  A new 8000 time step run
  80 could be performed with the same rho_final = 1 to complete the
  81 conformational change at the same transition rate.  Note that for
  82 restarted runs, the name of the TMD statistics file should be changed
  83 to prevent it being overwritten.
  84
  85 For more information about TMD, see "(Schlitter1)"_#Schlitter1 and
  86 "(Schlitter2)"_#Schlitter2.
  87
  88 [Restart, fix_modify, output, run start/stop, minimize info:]
  89
  90 No information about this fix is written to "binary restart
  91 files"_restart.html.  None of the "fix_modify"_fix_modify.html options
  92 are relevant to this fix.  No global or per-atom quantities are stored
  93 by this fix for access by various "output
  94 commands"_Section_howto.html#howto_15.
  95
  96 This fix can ramp its rho parameter over multiple runs, using the
  97 {start} and {stop} keywords of the "run"_run.html command.  See the
  98 "run"_run.html command for details of how to do this.
  99
 100 This fix is not invoked during "energy minimization"_minimize.html.
 101
 102 [Restrictions:]
 103
 104 All TMD fixes must be listed in the input script after all integrator
 105 fixes (nve, nvt, npt) are applied.  This ensures that atoms are moved
 106 before their positions are corrected to comply with the constraint.
 107
 108 Atoms that have a TMD fix applied should not be part of a group to
 109 which a SHAKE fix is applied.  This is because LAMMPS assumes there
 110 are not multiple competing holonomic constraints applied to the same
 111 atoms.
 112
 113 To read gzipped target files, you must compile LAMMPS with the
 114 -DLAMMPS_GZIP option - see the "Making
 115 LAMMPS"_Section_start.html#start_2 section of the documentation.
 116
 117 [Related commands:] none
 118
 119 [Default:] none
 120
 121 :line
 122
 123 :link(Schlitter1)
 124 [(Schlitter1)] Schlitter, Swegat, Mulders, "Distance-type reaction
 125 coordinates for modelling activated processes", J Molecular Modeling,
 126 7, 171-177 (2001).
 127
 128 :link(Schlitter2)
 129 [(Schlitter2)] Schlitter and Klahn, "The free energy of a reaction
 130 coordinate at multiple constraints: a concise formulation", Molecular
 131 Physics, 101, 3439-3443 (2003).