“atoms are time integrated more than once”积分重复警告，常见三种原因及解决办法

大家好，我是小马老师。

本文介绍lammps in文件编写过程中一个常见的错误：重复积分。

分子动力学模拟的主要运算是原子的积分运算，通过求解积分方程得到原子的受力以及计算原子的速度，从而得出下一时刻原子的位置和状态。

原子的积分体现到代码中就是fix nve/nvt/npt等系综的设置，有些fix命令也自带积分运算，如fix move等命令。

原子不设置系综，就不会参与积分方程的求解，最明显的现象是在模拟过程中，原子是静止的。

但原子也不能设置多个系综，如果设置两个以上的系综，要参与两次积分运算，很明显是错误的。

此时，lammps会给出多重积分设置警告：

常见重复积分设置错误有以下几种：

（1）分层设置系综

有牛顿层、固定层、恒温层等不同层的模拟体系中，分层系综设置不当，容易造成积分设置重复。

如：

fix 1 all nve
fix 2 mobile nvt temp 300 300 0.1      

以上代码中，all原子组包含mobile原子组，因此，mobile组被设置了nve和nvt两个系综。

（2）分阶段设置，忘记取消上一个系综。

用不同的系综进行分阶段弛豫，在一个弛豫阶段完成进入下一个阶段时，忘记取消上一个系综，同样会造成积分重复。

如

#1 npt弛豫
fix 1 all npt temp 300 300 0.1 iso 0 0 1
run 10000
#2 nvt弛豫
fix 2 all nvt temp 300 300 0.1
run 10000      

在npt弛豫后，没有使用unfix 1命令，直接设置fix nvt，会造成npt和nvt同时起作用。

（3）使用带有积分功能的命令

上面两种错误相对比较明显，稍微细心一些完全可以避免，但是下面这种情况却不容易发现。

如：

fix 1 all nvt temp 300 300 0.1
fix 2 top move linear 0 0 -1      

在nvt系综下设置top组沿z轴向下移动，看似正常，但是代码是有问题的。

因为fix move命令自身带有积分功能，top组不能再设置nvt系综，正确的做法是把top组之外的原子设置为mobile组，代码更改为：

fix 1 mobile nvt temp 300 300 0.1
fix 2 top move linear 0 0 -1      

只要log文件给出了系综重复设置警告，一定要检查in文件代码，解决掉这个警告，否则计算结果肯定是错误的。